Резины и скорость растяжения

Основные результаты были получены при длительных испытаниях ненаполненных резин при растяжении под постоянными напряжениями. В последующем механизм разрыва высокоэластических материалов изучался и при других режимах деформации (заданная деформация, постоянная скорость растяжения, многократные деформации). Было установлено, что механизм разрушения резины при всех режимах испытания имеет общие черты. [c.336]

Определение прочностных свойств резин при растяжении относится к числу наиболее широко распространенных и трудоемких методов испытания. Разрывные машины - основной тип оборудования для испьгганий. К числу основных тенденций при разработке машин относятся [16] оснащение микропроцессорной техникой, обеспечивающей автоматическое проведение испытаний расширение числа диапазонов измерения нагрузки в рамках одного датчика нагрузки и уменьшение размеров датчиков расширение диапазона скоростей перемещения зажимов оснащение цифровым электронным толщиномером с передачей информации на микроЭВМ самой машины оснащение экстензометрами для измерения деформации применение небольших по размерам высокомоментных электродвигателей или миниатюрных систем управления, что существенно меняет дизайн машины установка датчика нагрузки на подвижном зажиме и перенесение благодаря этому зоны обслуживания в нижнюю часть машины, что позволяет оператору работать сидя разработка универсальных машин, обеспечивающих расширение числа методов испытаний на одной машине и позволяющих испытывать различные материалы, например резину, пластмассы, текстиль, бумагу и др. [c.534]

Время от начала действия на образец постоянного напряжения до разрыва образца характеризует его прочность во времени и называется долговечностью. С увеличением прилагаемого напряжения и температуры долговечность резко падает. Экспериментальное определение долговечности трудоемко и длительно, е обычно рассчитывают по условной прочности. Поведение резин лри растяжении, сжатии, изгибе, кручении сложно и зависит от скорости деформации, температуры, состава и строения резины и других факторов. [c.112]

Влияние скорости деформации и температуры. Прочность является функцией скорости деформации при эксплуатации резин и их испытании. Чем выше скорость, тем больше показатель прочности резины. При увеличении скорости растяжения возрастает разрушающее напряжение. Такая прямая зависимость характерна для ненаполненных резин на основе некристаллизую-щихся каучуков. В других случаях зависимость сложнее. [c.112]

При температуре выше 70 °С продолжительность процессов релаксации резко сокращается в результате увеличения подвижности макромолекул и ослабления межмолекулярного взаимодействия. Скорость растяжения влияет на показатели прочности и удлинения, особенно при пониженной и комнатной температурах ((23 2) °С]. Повышение температуры, как правило, снижает прочность резин, понижение — увеличивает. Для получения сравнимых результатов испытания проводят с определенной скоростью и температурой по ТУ или ГОСТам. [c.113]

Рис. 59. Развитие шероховатой зоны поверхности разрыва низкомодульной резины из СКС-30 при разных скоростях растяжения а—500 мм/мин-, 6—50 мм/мин, е—5 мм/мин 0,5г— мм/мин.

Рис. 74. Диаграммы растяжения низкомодульной резины из НК при скорости растяжения 10% в минуту

На рис. 94 и 95 приведены данные, полученные на разрывно машине при постоянной скорости растяжения (500 мм/мин) В этих испытаниях разрушающее напряжение меняется от образца к образцу. На рис. 96 приведены данные, полученные при мед ленном разрушении резины под действием постоянного статического напряжения растяжения. В этих опытах напряжение для всех образцов данной серии задано, а долговечность изменяется от образца к образцу. Эти кривые распределения несимметричны вследствие нелинейности связи между напряжением и долговечностью, выражаемой уравнением долговечности. [c.162]

ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЧНОСТИ РЕЗИН ОТ СКОРОСТИ РАСТЯЖЕНИЯ И ТИПА НАПОЛНИТЕЛЯ [c.185]

В этой главе рассматривается прочность резины при постоянной скорости растяжения и методы, позволяющие по временной зависимости прочности при статических испытаниях рассчитывать долговечность ири испытаниях с постоянной скоростью растяжения. Кратко рассматривается также влияние на прочность резины активных наполнителей и зависимость прочности от вида напряженного состояния. [c.185]

Прочность резин при растяжении с постоянной скоростью [c.185]

Учет временного характера процесса разрушения резин должен привести к выводу о возрастании прочности с увеличением скорости нагружения. Между тем при больших скоростях растяжения наблюдаются аномальные отклонения от этой закономерности, обнаруженные Журковым с сотр. для резин из натурального и синтетических каучуков. Исследования проводились в широком интервале скоростей растяжения—от 0,2 см/сек до 31 м/сек, что соответствует скоростям деформации от 7% до 1,3-10 % в секунду. В отдельных опытах скорость деформации снижалась до 10 % в секунду. С повышением скорости деформации увеличивается моду ть высокоэластичности и изменяется прочность резины. [c.186]

Итак, прочность резин из кристаллизующихся каучуков с уменьшением скорости растяжения вначале возрастает, а затем падает (кривая I, рис. [c.187]

Прочность ненаполненной резины из некристаллизующегося каучука СКС-30 во всем диапазоне скоростей растяжения возрастает (кривая 3, рис. 113), При больших скоростях ее прочность приближается к прочности наполненной резины из того же каучука. На кривой прочности резины из СКС-30, наполненной сажей (кривая 2, рис. 113), имеется максимум прочности, как у кристаллизующихся резин. Кроме того, при медленном растяжении прочность наполненной резины значительно выше, чем ненапол- [c.187]

Применим уравнение (VII. 2) для расчета долговечности ре-чин при постоянной скорости растяжения, учитывая, что временная зависимость прочности для ненаполненных резин имеет вид t и образец растягивается с постоянной скоростью v. [c.191]

Из данных следует, что в области больших скоростей растяжения ненаполненная резина из СКС-30 подчиняется закону Допуская, что для этой резины и в переходной области скоростей растяжения кривую растяжения с некоторым приближением можно заменить прямой, запишем закон деформации при нсех скоростях растяжения [c.191]

Этот результат согласуется с опытными данными (см. рис. 112) для ненаполненных резин нз СКС-30, согласно которым в области небольших скоростей деформации между логарифмом истинной прочности и логарифмом скорости растяжения наблюдается линейная зависимость. Данным на рис. 112 соответствует сравнительно узкий диапазон скоростей растяжения от 0,01 до 20% в секунду. [c.192]

Это следует из того, что при медленных разрушениях скорость разрушения резины возрастает относительно сильнее. Поэтому одному и тому же малому напряжению а соответствует меньшая долговечность или большая скорость растяжения, чем это следует из уравнения Бейли (VU. 2). В результате экспериментальные данные, вместо того чтобы ложиться на пунктирную прямую А А, сдвигаются вправо и ложатся на сплошную кривую, отклоняющуюся вниз. [c.193]

Гл. VII. Зависимость прочности резин от скорости растяжения [c.200]

Переход от первой стадии ко второй происходит при некоторых критических значениях длины образца и приложенной силы Ьк и Г к)- Скорость роста надреза на второй стадии сравнима со скоростью звука в резине и не зависит от скорости растяжения образца, [c.228]

Кейс испытал 200 образцов в виде двусторонних лопаток из резин на основе НК и БСК, наполненных канальной сажей, при скорости растяжения 8,3 мм/с. Значения Ср для НК и для БСК оказались соответственно равными 18,72 и 10,13 МПа, а значения а у/8 равными 1,07 и 0,89 МПа. Согласие между теорией и опытом оказалось хорошим. Однако данные Кейса могут быть также описаны распределением типа Вейбулла [4, с. 356] со значением р= 16,6. [c.27]

Испытание с постоянной скоростью нагружения состоит в определении разрушающей силы при растяжении образца под действием постепенно увеличивающейся нагрузки. Определение прочности пластмасс при постоянной скорости перемещения зажимов можно проводить с помощью разрывной машины, позволяющей обычно измерять нагрузки на образец с погрешностью от 1 до 10% и варьировать скорость растяжения от 0,05 до 1000 мм/мин [658, с. 208]. При испытании резин применяются разрывные машины, обеспечивающие скорости растяжения от [c.32]

Рис. 11.41. Зависимость средней скорости распространения разрыва от температуры для образца каркасной резины (каучук СКБ-50) прн разной скорости растяжения [364]

В дальнейшем механизм разрыва высокоэластических материалов изучали и при других режимах деформации (заданная деформация, постоянная скорость растяжения, многократные деформации). Было установлено, что механизм разрушения резин при всех режимах испытания имеет общие черты. [c.221]

Общий вид зависимости е (е) определяется формой так называемой огибающей разрывов, установленной Т. Смитом для резин рис. 6.22). Растяжение линейных полимеров в зависимости от соотношения температуры, при которой проводится растяжение, и температурой хрупкости полимера может происходить так, что исследуемая область скоростей растяжения будет соответствовать либо только восходящей (левой) ветви кривой на рис. 6.21, либо также захватывать область максимума и правую ветвь кривой. [c.432]

Рис. 39. Температурная зависимость нстинной прочности ненанолненной резины из СКС-30 пр1 испытании на раз рывной машине с малой скоростью растяжения (по данным Бартенева и Воевод ской).

Вначале одним из авторов с сотрудниками в Институте резиновой промышленности (Москва) был исследован механизм разрущения высокоэластических материалов, причем ири медленных разрушениях резин обнаружен своеобра.чный волокнистый тип разрыва, связанный с образованием и обрывом местных высоко-ориентированных участков (тяжей). Затем Кувшпнским с сотрудниками в Институте высокомолекулярных соединений АН СССР (Ленинград) были обнаружены особенности строения трещин серебра у пластмасс и показано, что в отлнчие от обычных трещин их створки скреплены тяжами—участками высокоориентированного полимерного материала. Следовательно, образование тяжей наблюдается как в аморфном твердом, так и в высокоэластическом состоянии полимеров. Лишь при низких температурах и больших скоростях растяжения указанный специфически механизм не успевает проявиться, и полимеры разрушаются путем развития обычных трещин. В отличие от других полимерных материалов полимерные волокна у же в исходном состоянии содержат высокоориентированную структуру в виде фибрилл и поэтому имеют наиболее высокую прочность. [c.90]

Пластический разрыв полимеров внешне сходен с разрывом вязких металлов. Как и у металлов, плa тичe кий разрыв полимеров наблюдается в ограниченной области скоростей деформации или времени действия нагрузок. При малой нагрузке или малой скорости растяжения происходит переход к высокоэластическому разрыву, характерному для резин. Это объясняется тем, что при напряжениях ниже предела текучести сужений не образуется и пластический разрыв переходит в высокоэластичеокий, что как раз и объясняется наличием в каучуках пространственной сетки, образованной временными узлами. Переход через предел текучести связан с преодолением и разрушением этих узлов. [c.121]

Статистическая теория дрочности применительно к наполненным резинам была развита Касе1. Им рассматривалась прочность резин при быстром высокоэластическом разрыве, когда шероховатая зона не успевает образоваться и механизм разрушения состоит в образовании и росте трещин (см. гл. П1). Такой характер разрыва наблюдается прн испытании на разрывно машине при стандартной скорости растяжения. [c.165]

Стандартные испытания высокоэластических материалов производятся при no TOiiHHon скорости растяжения. На практике, однако, этот режим не встречается. Как правило, в процессе эксплуатации резино-технические изделия находятся либо под действием статических нагрузок, либо испытывают многократные деформации. Режим испытаний с постоянной скоростью растяжения имеет поэтому чисто методическое значение и используется как сравнительный метод определения качества материала в технологии резины. [c.185]

В ряде работ 3 обращалось внимание на то, что прочность резины зависит от скорости деформации, поэтому стандартными испытаниями на разрыв предусматривается строго фиксированная скорость деформации. Дори исследовал прочность кристаллизующейся резины на разрывной машине Шоппера, варьируя скорость деформации в пределах от 150 до 1500% в минуту. Отмечая незначительное изменение прочности, Дори пришел к выводу, что для испытания на разрыв выбор скорости растяжения в указанных небольших пределах не имеет существенного значения. Однако работы Дори и других исследователей не отвечают на более важный вопрос, в какой степени результаты стандартных испытаний соответствуют прочности реальных изделий в условиях эксплуатации. [c.185]

В работе одного из авторов исследовалась зависимость прочности от скорости растяжения ненаполненной резины из бутрдиен-стирольного каучука. Испытания производились при больших [c.185]

Для ненаполненных резпн из некристаллизующихся каучуков прочность, как правило, возрастает с увеличением скорости растяжения для резин нз кристаллизующихся каучуков прочность в некоторой области скоростей растяжения велика, затем падает при повышении скорости растяжения, проходит через минимум и вновь увеличивается . Аналогичный характер изменения прочности резин наблюдался в работе . [c.186]

Аномальное понижение прочности кристаллизующихся резин в некоторой области скоростей растяжения объясняется запазды- [c.186]

Рис. 11У.. Зависимость истинион прочности кристаллизующихся и некристаллизующихся резин от скорости растяжения

Прочность ненаполненных резин из СКН-26 при больших скоростях деформации (от 8 до 45 м сек) в интервале температур от —20 до +100 С исследовалась в работе Гуля с сотр. . При скорости растяжения 8 м1сек прочность монотонно уменьшалась с повышением температуры, а при 28 м сек проходила через минимум. Эти факты свидетельствуют о сложном влиянии скорости растяжения на прочность резины. [c.188]

При малых скоростях растяжения процесс разрушеиия резин осуществляется путем роста надрывов, т. е. необратимо. Уравне ние разрушения (УИ. 2) может быть применено с достаточной степенью точности, только если щероховатая зона поверхности разрушения мала. Ввиду медленности развития шероховатой зоны это условие применимо в широком диапазоне скоростей растяжения, и тем более при больших скоростях. Временную зависимость прочности резин, учитывая закон деформации (УИ. 3), можио записать в форме [c.192]

Релаксационный характер этого механизма прочности наполненных резин проявляется в том, что с повышением температуры (и уменьшением скорости растяжения) вероятность W отрыва цепи от частицы наполнителя при том же напряжении возрастает, а среднее время релаксации процесса десорбции (величина, обратная вероятности W) уменьшается. Если время опыта значительно больше Tj5, то релаксационный механизм действия наполнителя не проявляется и эффект усиления не наблюдается. Если продолжительность испытания намного меньше тц, а это возможно при низких температурах и при высоких скоростях растяжения, то резина разорвется раньше, чем будет реализован механизм десорбции. В этом заключается причина появления максимума на кривой зависимости прочности от скорости растяжения для наполненной резииы СКС-30 (см. рис. 113, кривая 2), а также максимума на кривой температурной зависимости прочности (см. рис. 116). [c.196]

Общий метод расчета прочности и долговечности материалов при различных режимах деформации и расчет прочности резин при постоянной скорости растяжения рассмотрены в гл. VH. В этом разделе приводятся аналогичные расчеты для режима циклических растяжений. Основой расчета по-прежнеыу является условие разрушения Бейли (см. стр. 189). Журков и Томашев-скин (см. гл. II, 5) применяли этот метод к расчетам долговечности пластмасс при постоянной скорости растяжения и при циклическом растяжении с циклами прямоугольной формы, Паншин и др. —при циклическом растяжении с циклами пилообразной формы, Регель и Лексовскь й —при растяжении с циклами синусоидальной формы. [c.209]

Так как с самого начала высокоэластическим последействием пренебрегают, то с теми же погрешностями полагают, что модуль не зависит от скорости растяжения резины и его можно считать просто равновесным модулем резпны, [c.235]

Нет никаких сомнений, что заметные скачки температуры действительно возникают при обычных скоростях растяжения, так что представления Маршалла и Томпсона очень существенны для понимания процесса образования шейки в целом. Однако прямые калориметрические измерения показали [16], что при низких скоростях растяжения повышение температуры столь мало (не более 10 °С), что этот эффект не может объяснить образования и распространения шейки как следствие адиабатического разогрева. Позднее это было в явной форме продемонстрировано Лазуркиным [17], который осуществил холодную вытяжку резин (ниже их температуры стеклования) при очень низких скоростях в ква-зистатических условиях. Винсен 13] подтвердил этот результат, показав, что холодная вытяжка полиэтилена может осуществляться при очень низких скоростях растяжения в области комнатных температур. [c.269]

Метод измерения восстанавливаемости (при сжатии и растяжении) широко используется для изучения кинетики кристаллизации резин. Однако восстанавливаемость, определяемая по методике, не предусматривающей длительную выдержку образцов при температуре опыта, например по ГОСТ 13808—68, не позволяет судить о кристаллизации . Исключение составляют резины, скорость кристаллизации которых при рассматриваемой температуре очень велика, например резины на основе силиконового каучука СКТВ-1 в области температур от —55 до [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология