Реферат: Випробування гум до дії роздирання, ударного навантаження та тертя

де h ₀ та h _с – фактична та стандартна (2 мм) товщина зразка, м;

b - ширина не надрізаної частини зразка, м;

b = b ₀ – b _п ,

де b₀ – ширина зразка, м;

b _п – ширина прорізу, м.

Знаходять середньоарифметичне значення показників для п’яти зразків та відхилення від нього. Відбраковують непридатні показники та розраховують середньоарифметичне для тих зразків, що залишились, приймаючи для уваги, що не повинно бути менше 3.

2. Визначення еластичності гум за відскоку

Еластичністю називається здатність гум повертати частину енергії, що одержана ними за удару, поштовхів та інших короткочасних навантаженнях. Втрати енергії при цьому пов’язані з характерним для гум явищем гістерезису.

Механічна енергія, що витрачена на деформацію, частково повертається при розвантаженні зразка завдяки оборотності деформації. Втрата пружної енергії, що повертається, порівняно з витраченою механічною, пояснюється незворотним розсіюванням її в вигляді теплової енергії через процеси внутрішнього тертя в матеріалі, тобто гістерезису. За повторних деформації втрати енергії зменшуються і стають практично постійними, тому що структурні зміни, які відбуваються в гумі з однозначних повторних деформації стабілізуються. Якщо один цикл навантаження – розвантаження проводити дуже повільно, щоб вспівала проходити релаксація, обидві криві зливаються, гістерезису не відбувається, і повернена енергія буде дорівнювати витраченій. На практиці цикли деформації проводяться значно швидше, і гістерезису є невідворотним.

За однакових умов та методу випробувань показник пружно-гістерезисних властивостей залежить тільки від структури та складу гуми. Визначаючи гістерезис, можна порівнювати експлуатаційні характеристики гум, а також здійснювати контроль якості гуми.

Пружно-гістерезисні властивості гуми можна визначати на розривній машині шляхом розтягу зразка до певної деформації та наступного його розвантаження при оборотному ході нижнього затискача.

Витрачена енергія пропорційна площі фігури ОАС (рис. 3), а корисна – АВС. Площа гістерезисної петлі ОАВ пропорційна гістерезисним втратам. Еластичність гуми, або її пружно-гістерезисні властивості, характеризується показником корисної пружності – відношенням поверненої (корисної) енергії до витраченої.

Рис. 3. Схема визначення пружності гум з допомогою маятника

Звичайно еластичність гум визначається на приладах, які називаються пружномірами (рис. 4).

Сутність випробування полягає в визначенні величини відскоку бійка маятника приладу, що падає з певної висоти на зразок, що випробується.

Рис. 4. Пружномір УПМ

1 – клямка; 2 – шкали; 3 – маятник; 4 – вантаж; 5 – пружина;

7 – зразок; 8 – станина; 10 – рівень; 11 – кронштейн; 12 – стрілка;

13 – обмежувач; 14 – захват; 15 – ручка.

Енергія W₁ , яка витрачена на деформацію зразка, дорівнює потенціальній енергії маятника, який піднято на висоту h₁ :

,

де m – маса маятника;

g – прискорення сили тяжіння;

h ₁ – висота падіння.

Енергія, яка повертається зразком, дорівнює:

,

де h ₂ – висота відскоку маятника.