Реферат: Випробування гум на хімічну та динамічну стійкість
де П0 та П – значення показників до та після дії середовища.
Зміна твердості обчислюється в одиницях твердості:
,
де Н0 та Н – значення твердості до та після набрякання.
За зміною маси та зміною фізико-механічних показників після витримки в агресивному середовищі протягом 72 годин за температури від 70 до 150 ºС гуми поділяють на чотири групи стійкості. До першої самої стійкої групи відносять гуми з ΔМ від мінус 1 до плюс 5 % та ΔП з ±15 %. Четверта група вміщує гуми з ΔМ від мінус 10 % (за вимивання) до плюс 50 % (за набрякання) та ΔП від мінус 80 % (за деструкції) до плюс 70 % (за структурування).
Існують ще класифікації гум за тривалістю часу до розриву, за відносною залишковою деформацією , за зміною напруження за стиску та за динамічною повзучістю.
2.Визначення втомної витривалості гум
В процесі експлуатації більшість гумових виробів 9шини, паси, віброізолятора тощо) працюють в умовах багаторазових деформацій розтягу, стиску, згину, зсуву та крутіння. Зміни, що при цьому відбуваються в гумі, дуже складні та повністю не вивчені, однак відомо, що під їх дією різко погіршуються властивості гуми та виникають осередки руйнування. Втома – це процес, що виникає за прикладання повторних деформації протягом певного часу та веде до безперервної зміни властивостей матеріалу. Втома зумовлює динамічну втомність. Динамічною втомністю називається явище, яке полягає в змінах структури та властивостей матеріалу, що викликають погіршення експлуатаційних властивостей виробу аж до його руйнування. Зовнішньою проявою втомності є утворення тріщин на виробу та їх розростання. При цьому осередком руйнування є місце концентрації найбільших напружень. Динамічна втомність гум тісно пов’язана з їх міцністю, хімічною стійкістю та стійкістю до старіння.
Динамічною втомною міцністю називають амплітудне значення напруження, за якого в даних умовах може забезпечити задану витривалість. Поведінка гум за багаторазових деформацій характеризується їх динамічною витривалістю. Витривалість – це працездатність гуми до моменту її руйнування, яка виражена кількістю циклів деформацій, що до неї прикладаються. Динамічною довговічністю гуми називають час, який проходить до її руйнування за експлуатації в умовах багаторазових деформації.
Визначення втомної витривалості гум за багаторазових деформацій є одним з найважливіших випробувань, результати яких дозволяють судити про якість готового виробу та його поведінку в умовах експлуатації. Створення нових гумових виробів, що мають підвищену витривалість до багаторазових деформацій, базується на даних, які добуті за випробування зразків. Зразки можна вулканізувати в спеціальних формах або вирубатись з готових виробів.
Основним показниками випробувань є:
1.динамічна витривалість зразків, яка визначається кількістю циклів деформації до моменту: а) появи першої тріщини; б) розростання першої тріщини до певних розмірів; в) повного руйнування зразка;
2.температура в ºС, яка виникає в зразку за багаторазових деформацій та характеризує його пружно-гістерезисні властивості;
3.залишкова деформація в %.
Основні стандартні випробування гум на багаторазові деформації ведуть на машинах МРС-2 або УЕ-500, які забезпечують багаторазову гармонійну деформацію зразків. Швидкість деформації за випробування два рази змінюється від 0 до певної величини, а зміна швидкості деформації залежить від частоти та величини деформації зразка. При цьому не можна змінювати тривалість “відпочинку” між двома деформаціями та створювати самодовільне скорочення зразка.
Суть випробування полягає в розтягу стандартних зразків за заданих значень амплітуди динамічної деформації та частоти. Для запобігання провисання зразка спочатку його розтягують до певного значення статичної деформації εст , яке задається. Це дозволяє уникнути розношування зразків, яке виникає внаслідок релаксаційних властивостей гуми. Зразки мають форму двобічних лопаток. Рекомендуються такі значення динамічної деформації: 50; 75; 100; 125; 150; 200; 250 %, а також значення статичної деформації: 20; 40; 60; 80; 100 та 120 %. Випробування проводять на 12 зразках. В процесі випробування спостерігають за поведінкою кожного зразка та знімають показники лічильника або фіксують час в момент повного руйнування зразка. За результат випробування приймають середнє арифметичне показників для не менше 12 значень.
Динамічна витривалість, або кількість циклів розтягу, яку витримує дана гума до руйнування, в випадку відсутності лічильника можна розрахувати за формулою:
де ν – частота коливань рухомого затискувача машини в 1 хвилину;
t– середнє тривалість випробування, хвилини.
Результати випробування порівнюють з нормами на дану гуму.
3.Випробування гум на багаторазовий стиск, на багаторазовий подовжній згин
Випробування гум на багаторазовий стиск полягає в циклічному стиску циліндричного зразка за заданих деформації та частоти протягом певного часу та вимірюванні його висоти та температури після закінчення багаторазового деформування. Випробування ведуть до появи поверхневих тріщин, які характеризують руйнування зразка. Зразки є циліндриками певної форми та розмірів. В нижній частині зразка є прилив, який призначений для встановлення зразків на нижню площинку машини (рис. 1). Зразки вулканізують в спеціальних формах на гідравлічних пресах. Випробування ведуть на машинах МРС-2 або УР-500, які впорядковані верхньою та нижньою стискуючими площинками. Щоб уникнути відриву зразка від нижньої стискуючої площинки, який викликається релаксаційними властивостями гуми, задають не тільки амплітуду стискуючої деформації, але ф величину середньої деформації.
Рис. 1. Форма зразка для випробування гуми на багаторазовий стиск
Динамічні зміщення рухомої площинки розраховують за формулою:
, мм,
де h0 – початкова висота зразка, мм;
εд – амплітуда динамічної деформації, %.