Деформация при растяжении резины

Рис. 12. Схема искажения делительной сетки при изучении распределения деформации при растяжении моделей из резины а — образцы с боковыми надрезами 6 — образец е центральным отверстием в — образец

Рис. 13.17. Зависимость напряжения в резине от деформации при растяжении

Выполнены многочисленные экспериментальные исследования по определению модулей упругости резин и анализу пределов применимости линейного закона связи напряжений с деформациями. Типичная зависимость напряжение—деформация при растяжении-сжатии, приведенная в работе [247], показана на рис. 2. При больших деформациях эта кривая имеет различный вид для истинных и условных напряжений. [c.11]

При растяжении резины происходит разрыв цепей вулканизационной сетки, при этом более слабые и легко перегруппировывающиеся связи способствуют релаксации перенапряжений и облегчают ориентацию главных цепей. Более прочные связи сохраняют целостность сетки при больших деформациях. [c.446]

Двухосные деформации. Двухосное растяжение резины, являющееся аналогом чистого одноосного сжатия, было предметом ряда исследований. Из уравнения (1.25) для однородного двухосного растяжения при 01 = 02 оз = О и Х1 == Я2 = Хз = 1/К можно получить [c.29]

Вынужденная эластичность. При температурах значительно более низких, чем температура стеклования, резина становится хрупкой и затем при механическом воздействии разрушается. Между температурой стеклования и температурой, соответствующей хрупкому разрушению резины, находится область температур, в которой резина проявляет вынужденную эластичность [65]. При растяжении резины в этой области температур ее разрушению предшествует образование вытянутой шейки, деформация которой внешне выглядит как необратимая. Однако при нагревании частей образца выше температуры стеклования кажущаяся остаточная деформа-, ция быстро исчезает. [c.32]

При рассмотрении задач о растяжении упругих стержней предполагалось, что деформации малы. Однако пластические деформации металлов и упругие деформации таких материалов как резина могут быть значительны. Посмотрим, каким образом может повлиять учет значительной величины деформаций на приведенные выше рассуждения ). Прежде всего остановимся на понятии напряжения. При растяжении поперечные размеры стержня уменьшаются, следовательно, уменьшается площадь сечения. Истинное напряжение есть сила, поделенная на фактическую площадь поперечного сечения таким образом, оно зависит не только от величины силы, но и от величины вызванной этой силой деформации. Чтобы построить диаграмму с — е, нужно во время опыта непрерывно измерять поперечный размер стержня, что бывает затруднительно. Часто под напряжением понимают силу, поделенную на первоначальную площадь поперечного сечения, определенное таким образом напряжение называется условным, будем обозначать его Оо. [c.62]

Резинами называются эластичные материалы, получаемые из вулканизированного каучука. Высокая степень эластичности, характеризуемая большим упругим удлинением при растяжении, доходящим до десятикратного от первоначальной длины (1000%), при сравнительно малом остаточном удлинении (остаточная деформация порядка 2—10%). [c.76]

Динамический модуль резины — характеристика упруго-гистерезисных свойств резины, определяемая отношением энергии нагружения к произведению деформируемого объема и функции динамической деформации. Динамический модуль резины определяют с учетом вида нагружения при ударном растяжении по ГОСТу 10827—64, знакопеременном изгибе по ГОСТу 10828—64, при качении по ГОСТу 10953—64. [c.240]

Морозостойкость резины — способность резины сохранять эластичность и другие свои ценные свойства при низких температурах. Морозостойкость определяют а) при статическом и динамическом сжатии (ГОСТы 10672—63 и 12967—67) путем измерения деформаций образца при нормальной (комнатной) и минусовой температуре при одних и тех же величинах и условиях нагружения и вычисления коэффициента морозостойкости — отношения второй деформации к первой (Ki — при статическом сжатии и — при динамическом) б) путем растяжения образца (ГОСТ 408—66) постепенно увеличиваемым грузом до удлинения / на 100% при 20 С и определения величины удлинения /з замороженного образца под действием того же груза. Коэффициент морозостойкости при растяжении Кз = 1о [c.241]

Основным видом резины является мягкая эластичная резина. Этот продукт обладает исключительно высоким относительным удлинением при растяжении, достигающим 700— 800%, и способностью переносить многократно повторные деформации. В зависимости от требований резиновые материалы могут быть изготовлены с разной степенью эластичности (кожисто-гибкий, но мало растяжимый полу-эбонит, твёрдый эбонит, губчатая резина и др.). [c.315]

Зависимость между напряжением и деформацией резины при инженерных расчетах может быть принята для небольших деформаций (до 50% начального размера при растяжении и 25% — при сжатии) линейной [c.563]

Как видно из уравнения (10-98), с увеличением напряжения il) объем бруса (стержня) увеличивается тем больше, чем меньше величины (г и Е. Очевидно, что если (i, = 0,5, то объем тела при деформации не меняется. Примером материала, у которого ц = 0,5, является резина — при растяжении ее объем не меняется. [c.218]

Установив предварительно значения твердости и условной прочности, рассматривают другие важные свойства резин, определяющие эксплуатационные характеристики готового изделия. К таким свойствам относятся относительное удлинение, сопротивление многократному растяжению, накопление остаточной деформации при сжатии гистерезисные свойства, например полезная упругость и теплообразование сопротивление тепловому старению электрические свойства сопротивление воздействию растворителей и т. д. [c.14]

Протектор состоит из беговой дорожки и боковин, составляющих единое целое, и предназначен для создания необходимого сцепления покрышки с дорогой и защиты каркаса от механических повреждений и проникновения влаги. Следовательно, высокие требования должны предъявляться прежде всего к атмосферо- и износостойкости резин. Все резины, применяемые при производстве шин, также должны обладать высокой усталостной выносливостью и малым теплообразованием при высокочастотных циклических деформациях, повышенной прочностью при растяжении и сопротивлением раздиру. Перечисленные параметры резин не должны претерпевать существенных изменений в интервале от —50 до +50 °С на протяжении всего срока эксплуатации шины. [c.50]

Если коэффициент поперечной деформации fi=0,5, то объем при деформации не меняется. Так как для большинства материалов fx< 0,5, то растяжение сопровождается увеличением, а сжатие — уменьшением объема. Для резины ji 0,5, и объем ее при растяжении почти не меняется. [c.36]

Упрочнение резин при растяжении обусловлено выпрямлением молекул каучука, ограничением возможности дальнейшей высокоэластичной деформации, а также их кристаллизацией. Кристаллизация в резинах нежелательна, так как из-за нее уменьшается эластичность. После снятия нагрузки кристаллы плавятся , и эластичность восстанавливается через некоторое время. Наиболее склонны к кристаллизации резины на основе натурального каучука, близкого к нему изопренового, а также хлоропренового каучуков. После разрыва образца имели остаточное относительное удлинение 20 - 30 %, т.е. менее 5 % максимального удлинения перед разрывом. Это остаточное удлинение в основном является необратимой деформацией из-за разрывов поперечных связей и проскальзывания макромолекул, чем меньше остаточное удлинение, тем выше качество резины. [c.400]

Это уравнение справедливо в случае сжатия резины с применением смазки опорных поверхностей. Сжатие при сухом трении приводит к возникновению дополнительной деформации двухосного растяжения в направлении, перпендикулярном нагружению, а по опорным поверхностям — деформации сдвига. [c.45]

Значение v = 0 соответствует материалу, поперечное сечение которого не меняется при растяжении — сжатии. Таким свойством (приблизительно) обладает пробка. Значение v = 0,5 соответствует несжимаемому материалу, объем которого не меняется при деформации. Значением v, близким к 0,5, обладает резина. [c.67]

Общее механическое состояние кабельных резин характеризуется прочностью при растяжении, относительным удлинением при разрыве и относительной остаточной деформацией. Эти показатели предусмотрены стандартом на кабельные резины. [c.106]

Однако при большой деформации происходят значительные изменения сечения. Например, при растяжении сечение уменьшается, т. е. Р < Ро при осевом сжатии цилиндрического или призматического образца — увеличивается, т. е. Р > Ро. Значительные изменения сечения могут происходить не только при пластических, но и при значительных по величине упругих деформациях (например, у резины) [9]. [c.40]

Резиновые амортизаторы работают при больших относительных деформациях растяжения и сжатия, достигающих 50% и более, и их характеристики не могут, естественно, быть прямолинейными во всем рабочем диапазоне деформаций. При деформациях, не превышающих 5%, начальных размеров, резина достаточно хорошо подчиняется закону Гука. При больших деформациях пользование законом Гука дает неточные результаты. [c.193]

Внутренние потери в ремне от растяжения и изгиба обусловлены гистерезисом и определяются площадью петли. Они зависят от упругих свойств каната, резины или полиуретана, вида и величины деформаций, скорости ремня и частоты циклов нагружений. На рис. 71 показаны диаграммы нагружений и раз-гружений зубчатых ремней при растяжении, на которых видны явления гистерезиса. Потери мощности при растяжении, изгибе ремней и деформации зубьев характеризуются коэффициентами полезной упру- дд гости V, которые представляют собой отношение работы, возвращенной при сокращении или выпрямлении ремня за счет упругих свойств материала, к работе, затраченной на его деформацию. [c.135]

Коэффициент морозостойкости резины (определяемый при растяжении по ГОСТ 408—66) показывает, какая доля высокоэластической деформации сохранилась при данной температуре и времени или частоте механического воздействия [c.31]

Одномерное растяжение. Как вы-сокополнмерное соединение резина обладает одновременно эластическими и пластическими свойствами, которые проявляются при деформациях и определяют поведение резиновых изделий под нагрузкой. Состояние резины в каждый данный момент определяется следую щими основными факторами напряжением, деформацией, временем и температурой. Между напряжением и деформацией при растяжении при прочих равных условиях существует зависимость, выражаемая 5-образными кривыми, построенными по условным, отнесённым к начальному поперечному сечению напряжениям (о) и соответствующим им удлинениям (е) [c.315]

Таким образом сила / зависит от изменения внутренней энергии и энтропии, вызванной изменением расстояния между концами молекулярной цепи. Однако Трелоар [249], анализируя результаты опытов Джи по растяжению резины из натурального каучука, пришел к выводу, что изменение внутренней энергии имеет второстепенное значение и равно нулю при изотермическом растяжении эластомеров (в частности резины) до деформации 100 % при постоянном объеме. Следовательно, энтропийная природа упругого поведения деформируемых эластомеров принципиально отличает их от металлических материалов, упругое поведение которых имеет энергетическую природу, обусловленную изменением внутренней энергии при деформировании. В то же время, в области больших деформаций при растяжении наблюдают специфические различия эластомеров в изменении внутренней энергии между ними [249]. Возможно, эти различия возникают в результате действия сил между частично вытянутыми молекулами, приводящие к местным изменениям структуры эластомера. [c.71]

Итак, удельная потенциальная энергия деформации при растяжении или сжатии бруса прямо пропорциональна квадрату нормального напряжения и обратно пропорциональна модулю продольной упругости. Следовательно, чем меньше модуль продольной упругости, тем больше накапливаемая в материале удельная потенциальная энергия деформации. Как видно из табл. 1, резина имеет малый модуль продольной упругости рез 80 кПсм , поэтому при небольших напряжениях резиновые детали могут поглощать значительную энергию. Это свойство резины часто используется в амортизирующих устройствах, служащих для смягчения вибраций и действия ударных нагрузок. [c.38]

Модуль упругой деформации в 100—1000 раз больше модуля эластичности. Соответственно величина упругой деформации при растяжении составляет по величине несколыго процентов от первоначальной длины, в то время как эластическая деформация полимеров достигает 500—1000% от начальной длины (например, резина). [c.287]

Для резины, армированной жесткими нитями, модуль упругости при растяжении вдоль волокон определяется в основном модулем упругости волокон, в то время как модуль сдвига материала имеет тот же порядок, что и модуль сдвига неармиро-ванной резины. Таким образом, сопротивление материала деформации сдвига мало по сравнению с его сопротивлением растяжению в направлении нитей. Поэтому в задачах, в которых допускается определенный тип деформации сдвига, можио пренебречь растяжением нитей, рассматривая их как материальные кривые, длина которых не меняется при любой деформации. При таком предположении сложные соотношения между напряжениями и деформациями заменяются ограничениями геометрического характера, что значительно упрощает теорию. [c.288]

Модуль упругости резины на растяжение составляет 15- 60 кг см , и при сдвиге — приблизи тельно одну треть от этих значений. Ввиду того, что резина деформируется без изменения объема (т = 2), следует обеспечить возможность свободных поперечных деформаций резиновых элементов при действии на них нагрузки. При быстрых сменах действующих усилий резина становится более жесткой, чем при медленно протекающих деформациях. Это различие бывает довольно значительным и составляет от 25 до 100%. Теоретический расчет жесткости резиновых элементов обычно бывает ориентировочный [111], Надежные данные можно получить только экспериментально [51], [62]. При долговременной нагрузке наблюдается ползучесть, что следует учесть при применении резины для амортизаторов фундамента. [c.216]

Линейная деформация резины при сжатии менее значительна, чем при растяжении, и в практике обычно не превышает 50фо высоты образца, а поэтому и величина коэфициента Пуассона при сжатии более постоянна. При малом относительном сжатии р близок к 0,50 и увеличивается с увеличением сжатия, немало зависит от типа резины. Прч е = /м = 0,78. [c.317]

После выявления группы каучуков, резины на основе которых в первом приближении будут длительно противостоять воздействию основных эксплуатационных факторов, приступают к определению марки каучука, используя в качестве критериев важнейшие технические и технологические свойства. К таким техническим свойствам относятся условная прочность относительное и относительное остаточное удлинение твердость сопротивление многократному растяжению накопление остаточной деформации при сжатии сопротивление старению гистерезисные и электрические свойства и т. д. К технологическим энергетические затраты на диспергирование ингредиентов в матрице каучука вязкость, усадка, вальцуемость, шприцуемость и каландруемость резиновых смесей стабильность в процессе переработки (стойкость к подвулканизации) скорость вулканизации характер изменения технических свойств после достижения оптимума вулканизации и другие. [c.9]

Позволяет Повышать скорость профилирования и увеличивать калибры каландрованных резин, не опасаясь образования воздушных пузырей. Повышая способность резиновых заготовок сохранять приданную форму (каркасность), регенерат улучшает их конфекционные свойства. Резиновые смеси с регенератом обладают хорошей текучестью, легко формуются, имеют более высокую скорость вулканизации, а вулканизаты — широкое плато вулканизации. Регенерат повышает твердость, температуро- и атмо-сферостойкость, но снижает эластичность, прочность при растяжении, износостойкость и динамическую выносливость при высоких частотах деформаций. [c.13]

Рис. 229. Изменение коэффициента старения при растяжении (Кр) и остаточной деформации при сжатии (бост) резины на основе СКН-18 -р + наирит в процессе естественного старения

При динамич. испытаниях резин обычно применяется два режима испытания, соответствующие двум основным режимам эксплуатации 1) режим постоянных максимальных деформаци11 e- onst и 2) режим постоянных максимальных нагрузок или условных напряжений, рассчитанных иа начальное сечение, /- onst. Первый режим осуществляется заданием фиксированного размаха зажима прибора и сопровождается в процессе испытания накоплением в образце резины остаточных деформаций той или иной величины, в зависимости от св-в исследуемой резины, заданной максимальной деформации, частоты растяжения, темп-ры. Максимальная нагрузка за цикл при втом, в отличие от второго режима, снижается, релаксируя с течением времени к нек-рому пределу. Поэтому при одинаковых начальных максимальных деформациях жесткость первого режима меньше, чем второго. Второй режим осуществляется применением приспособления, позволяющего после каждого цикла растяжения производить выборку остаточной деформации т. о., чтобы в процессе испытаний обеспечивалось постоянство интервала нагрузок от О до /. С течением времени максимальная деформация за цикл увеличивается, в отличие от первого режима, когда она все время постоянна. Поэтому, если сравнивать оба режима испытания при одинаковых максимальных деформациях в конце испытания, то более жестким оказывается первый режим. [c.389]

В элементарных учебниках по упругости утверждается, что коэффициент Пуассона изотропного твердого тела должен определяться путем использования отношения поперечной н продольной деформаций в опыте с одноосно напряженным образцом при инфи-нитезимальных деформациях. В XIX веке этот эксперимент оставался в основном мысленным. Малость баз приборов для измерения изменения поперечных размеров образца предопределила использование главного в XIX веке метода получения высокой точности измерения деформаций, заключавшегося в использовании длинных образцов . В 1848 г. Вертгейм (Wertheim 11849,1]) одновременно определил продольную и поперечную деформации при осевом растяжении. Однако, как мы видели (см. раздел 3.16), это определение, первое такого рода, было сделано на резине лишь для нее значения при больших деформациях были действительно достаточно точными. Первое успешное измерение и единственные до [c.380]

В 1897 г. Тарстон комментировал Зависимости напряжений от деформаций при одноосном напряженном состоянии для индийской резины (Thurston [1897, 1]), вернувшись к изучению точки перегиба в графике зависимости о—е при больших деформациях растяжения резины. Этот вопрос в значительной мере игнорировался после опытов Джоуля, проводившихся в 1859 г. На рис. 4.257 приведен полученный Харстоном график зависимости напряжений (фунт/дюйм ) от условных деформаций, на котором весьма заметна точка перегиба диаграммы напряжений при растяжении. Цель [c.373]

Весьма важная серия опытов была проведена Росси в 1910 г.- . Росси изучал пластинки резины, желатина, целлюлоида и стекла — первые три под действием простого растяжения и четвертое—под действием простого сжатия. В случае резины и стекла он нашел строгую пропорциональность между напряжением и оптическим явлением, двойное лучепреломление исчезло, как только нагрузка была удалена. Деформация (несомненно для резины и весьма вероятно для стекла) обнаруживала значительное отклонение от закона Гука. Этот результат для стекла подтверждается старым одиночным наблюдением Файлона, который, наблюдая своим методом спектроскопа стержни под действием изгиба (см. 3.19), заметил, что при очень больших нагрузках некоторое определенное стекло давало заметную кривизну полосы, пересекающей спектр, причем эта полоса принимала почти V-образную форму непосредственно перед разрывом, происходившим действительно внезапно. Так как известно, что под действием изгиба без сдвига деформация изменяется линейно, при любых взаимоотношениях между напряжением и деформацией в материале, то это наблюдение показывает, что оптическое отставание лучей, конечно, не могло быть строго пропорциональным деформации, и Файлон доказал, что наблюдаемая кривая была в качественном отношении такой, какую следует ожидать, предполагая, что оптическое явление зависит только от напряжения. [c.227]

Пространственная сетка резины нерегулярная, поэтому при деформации возникают перенапряжения отдельных участков. Возникающие в них разрывы связей приводят к появлению первичных очагов разрушения, разрастающихся далее в трещины. Для предотвращения этого опасного явления в резиновую смесь вводят активные наполнители (часто называемые усилителями), которые представляют собою твердые мелкодисперсные вещества с большой площадью поверхности и поверхностной активностью (чаще всего технический углерод — сажу). Такие резины называют наполненными. В них между цепной макромолекулами кроме химических возникают адсорбционного характера связи с наполнителем, которые компенсируют нерегулярность поперечных химических связей. В перенапряженньк участках пространственной структуры происходит сначала разрыв адсорбционных связей, которые затем восстанавливаются без разрушения материала, участок цепи разгружается, а не разрывается. Усилители значительно повышают прочность при растяжении, твердость, сопротивление истиранию и раз-диру резин на основе некристаллизую-щихся каучуков. Введение активных наполнителей в резины на основе кристаллизующихся каучуков существенно не влияет на прочность. При введении в резиновую смесь наполнителей уменьшается относительное содержание каучука в ней, т. е. снижается его расход и стоимость материала. [c.75]

Методы физико-механических испытаний кабельных резин. Определение прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, относмсльной остаточной деформации производят в соответствии с ГОСТ 25018-81 на образцах, отобранных от кабельных изделий или изолированных жил. Из отобранных отрезков должны быть подготовлены образцы в виде двусторонних лопаток (рис. 17.3). Если изготовление двусторонних лопаток невозможно. из-за малого диаметра испытуемого изделия, испытания изделия проводят на образцах в виде трубочек. [c.107]

Процесс вулканизации в зависимости от поведения резиновой смеси условно можно разделить на четыре стадии (рис. 10). На первой стадии (подвулканизации или схватывании) резиновые смеси теряют способность к текучести. На второй стадии (недовулканизации) напряжение увеличивается с небольшой скоростью, еще велики остаточные деформации. Для третьей стадии (оптимум вулканизации) характерно достижение оптимального сочетания физико механических свойств резин (прочности при растяжении, сопротивления старению и др.). На четвертой стадии (перевулкапизации) у многих резин еще несколько повышается модуль. Перевулканизация большинства вулканизатов НК и СКИ сопровождается уменьшением степени сшивания (реверсия вулканизации). Поэтому для каждой резиновой смеси характерны свои продолжительность вулканизации, температура и давление. Кроме того, необходимо учитывать особенности гуммируемого изделия, толщину и массу покрытия и металла. [c.60]

Мягкая резина обладает высокой эластичностью, позволяющей выдерживать без разрушения значительные деформации, недопустимые для других материалов, высоким относительным удлинением при растяжении, достигающим 700—800%, способностью смягчать удары, противостоять истиранию и переносить многократные повторные деформации. Коэфициент расширения мягкой резины весьма значителен, но благодаря своей эластичности она не изменяет формы и не дает трещин при повышении температуры. Корродирующие среды в незначительной степени изменяют смеханические свойства мягкой резины. [c.278]

Эластомеры с величиной усадки, близкой к величине усадки органических резин, с малой остаточной деформацией при сжатии и с высокими значениями предела прочности при растяжении и удлинения при растяжении сочетают в себе улучшенные физикомеханические свойства с высокими электрическими характеристиками и малой влагопоглощаемостью [13]. Ниже приведены некоторые показатели свойств новых эластомеров. [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...