Пластмассы Прочность длительная

Структура пластмассы может быть еще сложнее, чем у кристаллических полимеров. В общем случае интеграл распределения элементарных частиц пластмассы по длительным прочностям может быть представлен некоторой кривой (рис. 18), определяемой экспериментальным путем, исходя из формы зависимости полных деформаций от величины фиксированного напряжения. Опыт показывает, что кривые такого рода можно заменить ломаной, состоящей из двух участков. Для зависимости деформаций от фиксированных значений напряжения получается при этом формула [c.59]

Испытания пластмасс на длительную прочность (долговечность) [c.5]

ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТМАСС НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ [c.132]

Наиболее полную информацию о механическом поведении напряженно-деформированных пластмасс при длительном контакте с агрессивной средой можно получить при испытаниях на долговечность в условиях ползучести. Физические и физико-химичес-кие аспекты длительной прочности и долговечности обсуждены в главе 1. Здесь же будут рассмотрены принципиальные схемы таких испытаний в агрессивных средах. Как правило, эти испытания проводятся при действии статических растягивающих, изгибающих или сжимающих нагрузок (напряжений). [c.132]

Рис. 42-Х1. Установка для испытаний трубчатых образцов из пластмасс на длительную прочность при циркуляции нагретой воды

Пропитка повышает электрическую прочность дерева в 1,5—2 раза. При длительном воздействии влажности положительный эффект пропитки исчезает. Плотность дерева 0,4- -0,9 г см . Самшит имеет плотность 1,1—1,2 г см . Применяется редко как поделочный материал. Заменяется пластмассами. [c.128]

Теплостойкость. Сопротивляемость воздействию высоких температур зависит прежде всего от природы связующего. На рис. 9 представлены кривые, характеризующие изменение свойств пластмассы из эпоксидной смолы в различных условиях. Видно, что до температур 204° С прочность на изгиб длительное время остается неизменной, а при 232° С — быстро уменьшается. Стабильность прочностных свойств полиэфирных смол сохраняется до температуры около 120° С. [c.211]

Многие исследователи анализировали зависимость напряжения от времени. Однако до сих пор при проектировании приходится сталкиваться с проблемой выбора точки, соответствующей пределу ползучести. Согласно определению, под пределом ползучести обычно понимают максимальное из напряжений, при котором скорость деформации ползучести, протекающей в течение определенного длительного времени, обращается в нуль. Однако следует иметь в виду, что в действительности этим определением трудно пользоваться. С точки зрения практического использования считают [5.40], что целесообразно для пластмасс, армированных стекловолокном, за предел ползучести принять напряжение, которое возникает при деформации ползучести 0,1% за 10000 ч. Как показывают результаты проведенных исследований, в таком случае предел ползучести для рассматриваемых материалов составляет примерно 40% предела прочности при статическом нагружении. [c.142]

На ползучесть и длительную прочность испытывают образцы из металлов и пластмасс. При испытаниях на ползучесть образцов из резины определяют сопротивление материала старению. Применяемые образцы из металла — цилиндрические с резьбовой головкой и плоские с опорным отверстием (см. табл. 1). Образцы из пластмасс имеют форму двойной лопатки с опорными боковыми заплечиками (см. табл. 1). [c.324]

Допускаемые нагрузки надо выбирать по значению предела длительной прочности, соответствующему предполагаемой продолжительности нагрузки детали. В литературе часто рекомендуется выбирать допускаемую нагрузку исходя из кратковременного предела прочности, но это неправильно. В этом случае рекомендуемое значение запаса прочности одинаково для пластмасс всех типов, что основано на предположении одинакового понижения прочности пластмасс всех типов с повышением продолжительности действия нагрузки. Более правилен метод так называемых конструкционных напряжений, которые определяют на основе долговременных опытов с учетом ползучести. Они отражают различное понижение прочности по мере увеличения продолжительности действия нагрузки. Конструкционные напряжения для ряда пластмасс приведены в главе 2. Нужно подчеркнуть, что пределы длительной прочности, указанные в главе 2, определены при длительном действии постоянной статической нагрузки. Если деталь нагружается динамически или если она работает в агрессивной среде и т. п., тогда необходимо пересчитать конструкционные напряжения с учетом этих факторов. [c.107]

Представляет интерес установка, позволяющая испытывать на ползучесть и длительную прочность конструкционные пластмассы при растяжении с односторонним воздействием жидкой среды (нагрузка на образец до 20 кН). Вариант конструктивного оформления зажимного устройства для длительных испытаний плоских образцов из стеклопластика в агрессивных средах приведен на рис. 21. [c.43]

Известен также стенд для исследования ползучести и длительной прочности жестких пластмасс при сжатии в жидких средах. Стенд состоит из шести позиционных установок, имеющих общую систему подачи теплоносителя, контроля и записи деформаций, предельная нагрузка на образец до 49 кН. Узел размещения образца при испытании приведен на рис. 23. [c.45]

Пластмассы Предельная температура длительной работы, С Предел прочности, МПа Относительное у дли не- Ударная вяз- Модуль упругости Твердость по Бри-неллю [c.468]

При экспериментальной оценке свариваемости пластмасс фундаментальным показателем является длительная прочность сварного соединения, работающего в конкретных условиях по сравнению с основным материалом. [c.106]

Детали из пластмасс, длительно работающие при нормальных температурах, также должны рассчитываться с учетом ползучести и, уменьшения прочности во времени. [c.187]

В качестве критерия длительной прочности при сложном напряженном ссз тоя-нии анизотропных пластмасс используется рассмотренный ранее крите рий (5.24),1 однако коэффициенты в этом уравнении вычисляются через характеристики длительной прочности материала на основе зависимости [c.171]

Весьма перспективно применение армированных пластмасс, которые по своей прочности приближаются к стали. Особенно широко используются стеклопластики с использованием в качестве связуюш,его эпоксидной и полиэфирной смол. Их прочность на разрыв достигает 2,8- 10 н м , допускаемое длительное напряжение для стеклопластиков на основе эпоксидной смолы составляет 1 10 а на основе полиэфирной — 5-10 н мР-. Максимальные рабочие температуры равны соответственно 126 и 66° С. [c.65]

Конструкционные клеи применяют для разнообразных целей. Их можно наносить на самые различные поверхности, в том числе на пластмассы, металлы, дерево, бумагу, керамику и кирпич. Они схватываются при температурах от 10 до 200°. При высокой температуре схватывание происходит значительно быстрее, чем при низкой температуре. Отвержденные клеи устойчивы при низких температурах, вплоть до —57°, причем при этой температуре они так же прочны, как и при комнатной, или еще прочнее. Они противостоят сильному удару, изгибу, внезапным изменениям температуры и действию жидкого топлива, соленой воды, а также различных растворителей и химических реагентов (см. табл, 40—-43). Однако такие клеи не рекомендуется применять при высоких температурах, так как при температуре около 120°, особенно при длительном ее воздействии, они размягчаются, а в размягченном состоянии их конструкционная прочность снижается. [c.156]

Пластмассы, обладающие рядом ценных свойств, не лишены, однако, и недостатков. Так, например, они характеризуются низкой контактной прочностью, очень малым сопротивлением сдвигу (срезу), низкими электро- и теплопроводностью они не- магнитны, теряют прочность при повышенных температурах, имеют повышенную склонность к ползучести при длительных нагрузках и т. д. [c.92]

В отличие от вязких пластмасс, пластмассы с упругим каркасом имеют затухающую ползучесть и конечное значение длительной прочности. Упругие и пластичные свойства сочетаются в них наиболее удачным образом. Такие пластмассы и находят наибольшее практическое применение в качестве конструкционных. [c.52]

Из испытаний пластмасс на обратную ползучесть, т. е. на возврат деформаций после снятия длительно действовавшей нагрузки, видно, что при затухающей ползучести обратный процесс для своего прекращения требует не меньше времени, чем прямой. Деформация ползучести при этом в большинстве случаев подлостью не возвращается. Несмотря на это, при повторном приложении нагрузки деформация ползучести, накапливающаяся за тот же промежуток времени, что и при первоначальном загружении, не выходит за пределы деформации, полученной от первоначального загружения. Отсюда следует, что если периоды разгрузки не менее продолжительны, чем периоды нахождения под нагрузкой, из всех периодов загружения во внимание следует принимать один, наиболее продолжительный. Так, есл и период эксплуатации конструкции составляет 50 лет и за прошедшие 50 лет продолжительность снегового покрова колебалась в пределах от 3 до 5 месяцев, а период разгрузки составлял соответственно 9—7 месяцев, т. е. был больше, расчетная продолжительность снеговой нагрузки для конструкционных пластмасс должна быть принята в 5 месяцев. При периодах разгрузки меньших, чем периоды загружения, периоды загружения следует суммировать. Получающаяся при этом разница пойдет в запас прочности и может быть учтена в дальнейшем по мере накопления результатов исследований и опыта проектирования. [c.62]

В основу расчета элементов из пластмасс по условию прочности должна быть положена кривая длительного сопротивления при отсчете времени разрушения до точки перегиба кривой ползучести. Для вязких пластмасс при видах сопротивления, не дающих кривых разрушения (например, при сжатии, когда происходит расплющивание, сопровождающееся увеличением сечения), кривая длительного сопротивления должна строиться по предельной допустимой деформации. [c.67]

Ориентированный винипласт является типичным полимером, имеющим при продолжительном действии нагрузки нелинейную зависимость деформаций от напряжений. Деформации его должны вычисляться, как у нелинейной пластмассы, по формуле (31). График для коэффициента = i) Ооч приводится на рис. 56. Учитывая, однако, что расчетное сопротивление при длительной нагрузке составляет всего 0,7-0,3 — 0,21 среднего значения предела прочности, зависимость деформаций от нагрузки в этих пределах может быть упрощена до линейной. График изменения во времени деформационного коэффициента показан на рис. 55. [c.135]

Известно также, что приведенные в справочной литературе данные о механических свойствах пластмасс, в том числе и полиамидов, отражают кратковременную прочность этих материалов без учета длительного воздействия нагрузок, явления ползучести и других факторов. До настоящего времени конструкторы еще не располагают достаточными данными и методами расчета на прочность и долговечность многих пластмассовых деталей, вследствие чего при их изготовлении необходимые расчеты вообще не производятся, а размеры определяются путем повторения размеров и формы соответствующих металлических деталей. [c.29]

Если по конструктивным соображениям для деталей из жестких термореактивных пластмасс, работающих при длительном нагружении, можно не учитывать деформацию ползучести, то приближенный расчет сводится к отысканию главных напряжений 01, 02, 03 в опасной точке детали и определению эквивалентного напряжения по теории прочности Мора [c.141]

Пневматическая футеровка труб пластмассами. Трубы, работающие в агрессивных средах, изготавливают из нержавеющей стали и цветных металлов. При этом толщина стенок трубы определяется не условиями жесткости и механической прочности, а условиями длительности работы в корродирующей среде. При замене металлических труб пластмассовыми последние вынуждены изготавливать тоже толстостенными, но уже с учётом условий жесткости и прочности. Применение металлических труб, футерованных пластмассой, значительно сокращает расход материалов. В этом случае тонко 614 [c.614]

Большинство пластмасс при длительном воздействии повышенных или низких температур, а также при многократных резких колебаниях температуры постепенно утрачивают первоначальные свойства, теряя прочность п становясь хруики п1. Длительное облучение ультрафиолетовыми лучами (прялюй солнечный свет) делает пластмассы хрупкими окрашенные пластмассы выцветают. [c.230]

На основе слюдофосфатного связующего и смеси тугоплавких порошкообразных неорганических наполнителей получены композиционные пластмассы, способные длительно работать при 800—1000°С и обладающие пределом прочности при статическом изгибе до 70, пределом прочности при сжатии — до 250 МПа, а также диэлектрическими свойствами, стабильными до 500°С [270]. [c.190]

Ввиду анизотропности и плохой теплопроводности наполненных пластмасс (особенно содержащих волокнистые наполнители) необходимо соблюдать определенные правила при их эксплуатации и механической обработке — применять охлаждающие смазки, пользоваться специальным инструментом и т. п. При обработке и эксплуатации деталей из слоистых пластиков нельзя прилагать нагрузки в сторону, способствующую расслаиванию или сдвигу листового наполнителя и т. д. Под влиянием длительных механических нагрузок в статических или динамических условиях происходит усталостное разрушение пластмасс. На усталостную прочность пластмасс (так же как и на другие их свойства) сильное влияние оказывают химическое строение полимера, природа и вид наполнителя и их количественное соотношение. Постоянно действующие (статические) нагрузки вызывают ползучесть пластмассовых деталей наиболее явно она проявляется у термообратимых пластиков (оргстекло и другие термопласты). В наименьшей степени ползучесть проявляется у стеклотекстолнтов, полученных с участием полимерных связующих термонеобратимого типа. [c.390]

Релаксация напряжений. Напряжение при заданной величине деформации является функцией времени. При этом нелинейность диаграмм деформирования пластмасс ограничивает применение линейной зависимости между напряже-ниямп и деформациями значениями напряжений, не превосходящими 0,5а,. Это значение для разных пластмасс примерно совпадает со значениями пределов длительной прочности. Зависимость между напряжениями в момент времени t и начальными напряжениями принимается в виде [2] [c.315]

Возможными материалами бандажных колец могут быть титановые сплавы, применяемые для различных сборных конструкций. Использование титана, имеющего меньшую плотность, чем сталь,, дает то преимущество, что бандажное кольцо будет под меньщим напряжением. Однако титан имеет слишком низкий модуль упругости, а высокопрочные сплавы его также склонны к коррозии под напряжением, как и высокопрочные стали. Проблемы, связанные со сборными конструкциями колец, состоят почти исключительно в получении посадочных подгонок, которые обеспечивали бы стабильность бандажного кольца в процессе службы и зазор от изгиба медных обмоток. Высокопрочные конструкции могут быть получены при использовании пластмассовой замазки, связывающей полосы из аустенитной стали или угольных волокон. Кольца с малым отношением толщины к диаметру, изготовленные из армированной угольным волокном пластмассы и напряженные для длительной службы при 10 МН/м будут лучше сопротивляться кольцевым напряжениям, чем стальные. Однако свойства угольных волокон анизотропны, поэтому была разработана техника намотки, позволяющая получить некоторую прочность в продольном направлении, а это неизбежно уменьшает прочность кольца. [c.243]

Поливинилхлорид является аморфным полимером с химической формулой (—СНг—СНС1—) . Пластмассы имеют хорошие электроизоляционные характеристики, стойки к химикатам, не поддерживают горение, атмосферостойки. Непластифицированный твердый поливинилхлорид называется винипластом. Винипласты имеют высокую прочность и упругость. Из винипласта изготовляют трубы, детали вентиляционных установок, теплообменников, защитные покрытия для металлических емкостей, строительные облицовочные плитки. Недостатками этого материала являются низкая длительная прочность и низкая рабочая те.мпература (не свыше 60—70 °С) под нагрузкой, большой коэффициент линейного расширения, хрупкость при низких температурах (4р = —10 °С). [c.456]

Эксперименты С. В. Щербакова, М. Б. Канлина показывают, что контактная прочность образцов из пластмасс уменьшается, если они ранее находились в контакте со смазочным материалом. Дело в том, что полимеры при соприкосновении со смазочным материалом набухают. Набухание происходит постепенно, в течение длительного времени (до 60 сут.). Образцы испытывали в трех маслах приборном МВП, индустриальном и авиационном МС-20. Наибольшее набухание было в приборном масле, наименьшее — в авиационном. Наличие смазочных материалов приводит к ослаблению меж-молекулярных связей полимеров, что вызывает снижение их прочностных свойств. [c.253]

Преимуществом наполненных термореактивных пластмасс является большал стабильность механических свойств и относительно малая зависимость от температуры, скорости деформирования и длительности действия нагрузки. Они более надежны, чем термопласты. При испытаниях на растяжение материалы разрушаются без пластического течения и образования шейки (см. рис. 13.15, б). Верхняя граница рабочих температур реактопластов определяется термической устойчивостью полимера или наполнителя (меньшей из двух). Несмотря на понижение прочности и жесткости при нагреве, термореактивные пластмассы имеют лучшую несущую способность в рабочем интервале температур, и допустимые напряжения (15-40 МПа) для них выше, чем для термопластов. Важными преимуществами термореактивных пластмасс являются высокие удельная жесткость Е/ рд) и удельная прочность а рд). По этим показателям механических свойств реактопласты со стеклянным волокном или тканями превосходят многие стали, сплавы титана и сплавы алюминия. Термореактивные порошковые пластмассы наиболее однородны по свойствам. Такие пластмассы хорошо прессуются и применяются для наиболее сложных по форме изделий. Недостаток порошковых пластмасс — пониженная ударнал вязкость (табл. 13.9). [c.393]

Пусть стоимость стеклопластика Цс в т раз больше стоимости стали Цс = гпЦс. По табл. 13 удельная прочность стеклопластика — 3367 см. Удельная прочность стали — 538 см. Отношение удельных прочностей стеклопластика и стали,., У.= = 3367 538 = 6,3. Снижение длительности производственного цикла изготовления деталей составляет от 3 до 15 раз в,результате снижения продолжительности технологических оде-раций. Примем Д-кратное снижение производственного цикла равным 10. Доля расхода на заработную плату [281 в себестоимости изделий из пластмасс колеблется в пределах 15—35%, а доля заработной платы в себестоимости таких Же [c.71]

Основной характерной особенностью кремнийоргани-ческих смол является их высокая термостойкость и хорошие электроизоляционные свойства, поэтому они широко используются в технике, главным образом для изготовления электро-и радиотехнических деталей, рабо-тающйх при температурах от —60 до -f-300—400 °С длительно и до 2000 °С и выше кратковременно. Кремний органические пластмассы обладают удовлетворительной прочностью, небольшим водопоглощением (0,3%), высокой атмосфе.ро-и тропикостОйкостью, но растворы кислот и щелочей, кроме самых слабых, их разрушают. [c.181]

Для изготовления малонагруженных деталей, а также электротехнических изделий используют различные полимерн 1е материалы. Они весьма стойки к воздействию химических веществ, имеют малую плотность при сравнительно высокой прочности, как правило, хорошо обрабатываются и имеют красивый внешний вид [12]. Однако многие пластмассы изменяют свои физико-механические и диэлектрические свойства в результате длительного воздействия атмосферных и климатических факторов [15]. В табл. 1.1,13 даны характеристики некоторых полимерных материалов, используемых в краностроении. Детали из пластмасс изготовляют прессованием (материал АГ-4), литьем (полиэтилен, полиамид) или Механической обработкой из листов (текстолит, гетинакс). [c.33]

К режущим сверхтвердым материалам относятся природные (алмаз) и синтетические материалы. Самым твердым из известных инструментальных материалов является алмаз. Он обладает высокой износостойкостью, хорошей теплопроводностью, малыми коэффициентами линейного и объемного расширения, небольшим коэффициентом трения и малой адгезионной способностью к металлам, за исключением железа и его сплавов с углеродом. Наряду с высокой твердостью алмаз обладает и большой хрупкостью (малой прочностью). Предел прочности алмаза при изгибе = = 3000 МПа, а при сжатии = 2000 МПа. Твердость и прочность его в различных направлениях могут изменяться в 100—500 раз. Это следует учитывать при изготовлении лезвийного инструмента. Необходимо, чтобы алмаз обрабатывался в мягком направлении, а направление износа соответствовало бы его твердому направлению. Алмаз обладает высокой теплопроводностью, что благоприятствует отводу теплоты из зоны резания и обусловливает его малые тепловые деформации. Низкий коэффициент линейного расширения и размерная стойкость (малый размерный износ) алмаза обеспечивают высокую точность размеров и формы обрабатываемых деталей. Большая острота режущей кромки и малые сечения среза не вызывают появления заметных сил резания, способных создавать деформацию обрабатываемой детали и отжатия в системе СПИД. К недостаткам алмаза относится и его способность интенсивно растворяться в железе и его сплавах с углеродом при температуре резания, достигающей 750° С (800° С), что в наибольшей мере проявляется в алмазном лезвийном инструменте при непре-швном контакте стружки с поверхностью его режущей части, 1ри температуре свыше 800° С алмаз на воздухе горит, превращаясь в аморфный углерод. К недостаткам алмазных инструментов также относится их высокая стоимость (в 50 и более раз сравнительно с другими инструментами) и дефицитность. В то же время алмазный инструмент отличается высокой производительностью и длительным сроком службы (до 200 ч и более) при обработке цветных металлов и их сплавов, титана и его сплавов, а также пластмасс на высоких скоростях резания. При этом обеспечиваются высокая точность размеров и качество поверхности, что, как правило, исключает необходимость операции шлифования обрабатываемых деталей, [c.92]

Для увеличения прочности соединение можно выполнить комбинированным — при помощи заклепок и клея. В этом случае заклепки ставят по отвержденному клею, обладающему достаточной эластичностью (ВК-5, ВК-32-209, ПУ-С). Можно клепать и по неотвержденному клею с последующей его полимеризацией. Клеезаклепочноэ соединение применяют в конструкциях для крепления деталей из металлов и пластмассы оно обладает высокой прочностью при неравномерном отрыве, более высокой прочностью и надежностью при длительной эксплуатации ло сравнению с клеевыми [8, 24—26, 29, 46, 55]. [c.185]

Исследование работы подшипников, изготовленных из некоторых видов пластмасс в сравнении с работой бронзовых подшипников, показало, что подшипники из капрона, волокнита и древпресскрошки работают в абразивной среде лучше, чем подшипники из цветных металлов. При этом сопряженные с пластмассовыми подшипниками стальные детали меньше изнашиваются. Подшипники из этих материалов прирабатываются быстрее металлических и могут длительное время работать при первоначальной смазке, при уменьшенной смазке и даже временно без смазки. Недостаточную прочность при больших ударных нагрузках показали лишь волокнитовые подшипники. [c.68]

В производстве пластмасс широко используют фенольно-формаль-дегидные, кремнийорганические, эпоксидные сглолы, непредельные полиэфиры и их различные модификации. Более высокой адгезией к наполнителю обладают эпоксидные связущие вещества, которые позволяют получать армированные пластики с высокой механической прочностью. Термостойкость степлопластиков на различных связующих веществах при длительном нагреве составляет для кремнийорганического от 260 до 370° С, фенольно-формальдегид-ного до 260° С, эпоксидного до 200° С и непредельного полиэфирного до 200° С (табл. 28). Таким образом, наивысшей теплостойкостью обладают пластики на кремнийорганическом связующем веществе, но их механическая прочность и адгезия к наполнителю вследствие низкой полярности смолы ниже, чем у других связующих. Важным свойством непредельных полиэфиров и эпоксидных смол является их способность к отверждению не только при повышенных, но и при комнатной температуре без выделения побочных продуктов с минимальной усадкой. Из пластмасс на их основе можно получать крупногабаритные изделия. [c.421]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...