ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние низких температур из "Резиновые уплотнители " Практически возможны два случая монтажа уплотнителя. В первом случае уплотнитель монтируют в нормальных температурных условиях, а затем он эксплуатируется при низких температурах. Во втором случае монтаж уплотнителя осуществляется при низкой температуре. [c.20] С другой стороны, с понижением температуры возрастает давление среды, необходимое для разрушения контакта, сформированного при 20 °С (рис. 10). Это увеличение вызвано возрастанием в этих условиях адгезионного взаимодействия резины с металлом и идет вплоть до температуры стеклования, при которой контакт в силу указанных выше причин разрушается. [c.21] Однако, как было показано экспериментально нами совместно с И. В. Дамаскиным, если на поверхность контакта нанести смазку, то разрушение контакта не наступает даже при температуре стеклования резины (рис. 10). Адгезионное взаимодействие смазки с контактными поверхностями оказывается выше усадочных напряжений, возникающих в резине при снижении температуры. Этот эффект тем значительнее, чем выше вязкость смазки, что подтверждается данными, приведенными на рис. 10. Действительно, вязкость смазки ПЭС-С-1 при —40 °С на порядок больше, чем вязкость ЛЗМГ-2. Соответственно давление среды, необходимое для разрушения поверхности контакта уплотнителя с контртелом, в несколько раз больше при нанесении смазки ПЭС-С-1, чем смазки ЛЗМГ-2. [c.21] Следовательно, пропорционально коэффициенту возрастания жесткости с понижением температуры увеличивается модуль резины, что связано с уменьшением подвижности молекул в структуре вулканизованного каучука. [c.22] Пропорционально увеличению модуля возрастает напряжение в уплотнителе при его монтаже в условиях низких температур. Если эти напряжения окажутся выше допустимых при данной температуре, то уплотнитель будет разрушен в процессе монтажа, что часто случается. Поэтому в нормативно-тех-нической документации на РТИ выдвигается требование об отогреве резиновых деталей перед монтажом в условиях низких температур. [c.22] Совокупность рассмотренных данных свидетельствует, что механизм герметизации резиновыми уплотнителями основан на проявлении межмолекулярного взаимодействия материала уплотнителя и контртела. Проявлению этого механизма способствуют явления смачивания средой поверхностей контакта и наличие контактных напряжений. [c.22] Основываясь на этом положении, можно сформулировать некоторые общие для всех типов уплотнителей требования к правилам их проектирования. [c.23] В процессе эксплуатации резиновый уплотнитель подвергается воздействию большого числа факторов, приводящих к постепенной или мгновенной потере им работоспособности. Эти факторы можно разделить на два основных типа. К первому типу факторов следует отнести те, воздействие которых вызывает изменения в резине, зависящие от ее физической и химической природы. Ко второму типу относятся факторы, связанные с конструкцией уплотнительного соединения. [c.24] Из сказанного ясно, что долговечность уплотнителя, зависящую от факторов первого типа, можно регулировать и прогнозировать при соответствующем знании протекающих в материале процессов. Результат воздействия факторов второго типа носит случайный характер и их учет при определении долговечности связан с набором большого объема статистических данных по форсированным и натурным испытаниям уплотнителей данной конструкции. Их влияние будет рассмотрено в последующих главах. [c.24] К факторам первого типа следует отнести время, температуру, среду, деформацию. [c.24] Высокоэластическое состояние является промежуточным физическим состоянием между текучим и стеклообразным. Механические свойства резины в высокоэластическом состоянии обнаруживают элементы, свойственные как жидкому, так и твердому телу. Высокоэластическая деформация развивается под действием внешних сил как перемещение звеньев или групп звеньев макромолекулы, связанных в пространственную сетчатую структуру. Свободно перемещаться могут только отдельные участки цепных макромолекул при отсутствии заметного перемещения макромолекулы в целом. Деформация развивается путем последовательного перемещения сегментов каждого участка, т. е. протекает во времени. [c.25] Иными словами, между актом приложения нагрузки и моментом наступления в деформированном материале равновесного состояния проходит достаточно большой отрезок времени. Процессы установления равновесия, временной ход которых определяется перегруппировкой частиц под действием теплового движения, являются релаксационными. Релаксационная природа — основная особенность высокоэластической деформации резины, определяющая ее основные физико-механические свойства. Вследствие релаксационных процессов, протекающих в резине при деформации, проявляются явления ползучести и релаксации напряжения, уровень которых в свою очередь определяет долговечность материала. Проявление того или иного эффекта зависит от режима деформации резины. В зависимости от частоты деформирования различают статический и динамический режимы нагружения, а в зависимости от способа деформирования — режимы постоянной нагрузки или постоянной деформации. [c.25] Ползучесть резины приводит к существенному изменению конструктивных размеров уплотнителей, поэтому этот режим нагружения, как правило, не рекомендуется для уплотнительных соединений. [c.25] Появление остаточной деформации свидетельствует о снижении высокоэластической восстанавливаемости, определяющей уплотнительную способность резины. [c.26] Если бост и Н характеризуют необратимую часть деформации резины, то 8эл и р определяют ее обратимую часть, исчезающую при прекращении действия нагрузки на образец. [c.26] Исследование процессов релаксации напряженных резин в Зависимости от влияния на них основных эксплуатационных факторов позволяет решить задачу прогнозирования долговечности уплотнителей. [c.26] Влияние температуры. Высокоэластическое состояние резины сохраняется в температурном интервале от температуры стеклования (см. табл. Т ) до некоторой повышенной температуры. [c.27] Следовательно, изменение высокоэластического статического модуля резины при действии температуры пропорционально коэффициенту возрастания ее жесткости. [c.28] Приведенные характеристики изменения свойств резины в процессе теплового старения в свободном состоянии определяют сроки хранения уплотнителей в складских условиях. [c.28] При действии повышенных температур на напряженные резины резко ускоряются процессы химической релаксации напряжения, накопления остаточной деформации и снижения остаточной эластичности. [c.28] Вернуться к основной статье