Резина Утомление

Старение резин обусловливается окислением каучука под действием кислорода воздуха окружающей среды, разрушающим влиянием тепла, света, озона, механического утомления. Изменение свойств резин в естественных условиях хранения обычно называют естественным старением, в отличие от искусственного или ускоренного старения, под действием тепла, кислорода, озона, облучения и т. д. Показатели [c.158]

Утомление резины. Пребывание резины под постоянной растягивающей нагрузкой или в условиях постоянной деформации растяжения ведёт к снижению прочности материала, а при достаточной длительности действия растягивающей силы, близкой к пределу прочности, приводит к разрыву образца (статическое утомление). Длительность сопротивления резины статическому утомлению зависит от величины напряжения и температуры, она уменьшается с увеличением напряжения и повышением температуры. [c.318]

Непрерывная вибрация (постоянная или знакопеременная) вызывает динамическое утомление резины, которое постепенно снижает её прочностные свойства. Поведение резины при колебательной нагрузке, вызывающей линейную осевую деформацию, характеризуется тем, что максимум длительности сопротивления динамическому утомлению приходится на зону деформаций, не включающих возвращение образца в исходное положение. [c.318]

Применяемая в машиностроении мягкая эластичная резина обладает большим относительным удлинением и может многократно переносить повторные деформации, поглощая и рассеивая при этом существенную часть подводимой механической энергии. Методы испытания механических и иных свойств резины стандартизованы, но характеризуют лишь образцы определенных габаритов. Однако форма и масштаб резинового изделия существенно сказываются на его механических свойствах. Объем резины при деформации практически не изменяется. Длительная статическая или многократно повторная динамическая деформации вызывают утомление резины, которое ведет к снижению ее прочности. [c.394]

Прочность граничного слоя в значительной степени зависит от того, насколько равномерна прочность связи по всей поверхности дублирования, а также от наличия дефектов, что определяется условиями контактирования дублируемых деталей. При неравномерной прочности связи, вследствие утомления граничного слоя, участки с низкой прочностью будут разрушаться в первую очередь. Одним из основных дефектов, зависящих от условий дублирования, является неполное вытеснение воздуха с границы раздела дублируемых деталей. Возможно, что часть воздуха может диффундировать к нитям корда, особенно в начальный период вулканизации, когда покрышка прогрелась. Так как борт покрышки сформован, то воздух даже вдоль волокон не может быть удален из покрышки. К тому же воздух адсорбируется или растворяется на поверхностях дублируемых деталей. Высокое содержание кислорода и кислородосодержащих групп на границе раздела корд—резина и резина—резина ускоряет процесс утомления в граничном слое. Поэтому полное удаление воздуха с границы раздела при дублировании резинокордных деталей является одним из основных требований, предъявляемых к образованию граничного слоя. [c.114]

Постоянная статическая или непрерывная динамическая деформации вызывают утомление резины, постепенно снижающее её прочностные свойства. Наличие начального напряжения при симметричных циклах деформации, не допускающее возвращения резины к нулевому напряжению, усиливает сопротивление динамическому утомлению. [c.311]

Резины под влиянием разнообразных складских и эксплуатационных факторов, действующих изолированно или чаще комплексно, изменяют свои технически ценные свойства — снижается эластичность, происходит затвердевание, появляются хрупкость, трещины, изменяется окраска. Влияние кислорода воздуха, и в особенности озона, ведет к старению и утомлению резины. Этому также способствуют тепло и свет., напряжения, возникающие при статическом или динамическом нагружении, нерациональное складирование, агрессивные среды или каталитическое действие солей металлов (в частности, на резины из НК влияют соли марганца и меди). Низкие температуры ведут к снижению эластичности резины, к появлению хрупкости. Эти изменения для напряженных резин на основе кристаллизующихся каучуков возрастают с длительностью охлаждения. Однако с возвращением к комнатным температурам первоначальные свойства восстанавливаются. [c.8]

Выносливость резин к многократным деформациям. Под динамической усталостью или утомлением резины понимают снижение прочности материала под действием многократных периодических нагрузок или деформаций, в основном химических окислительных процессов. Разрушение резины происходит также путем разрыва цепей каучука во всем объеме образца вследствие механической активации химических процессов. [c.40]

Испытание пряжи на разрывных машинах недостаточно для оценки ее свойств в условиях, отвечаюш,их ее рабочему состоянию в изделии поэтому необходимо иметь показатели долговременной прочности, ползучести и циклической прочности. При этом, чем слабее прочность связи нитей с резиной в резино-текстильной конструкции, тем значительнее будет снижение прочности текстиля при динамическом утомлении, поскольку нарушение такой связи облегчает расшатывание структуры пряжи и ведет к усталости и разрушению волокон. [c.54]

Большинство резиновых изделий при эксплуатации находится в напряженном состоянии. Поэтому трудно провести грань между процессами старения и утомления резин [69]. Необратимые процессы приводят к изменению исходных свойств резин. После снятия механических воздействий можно определить необратимые изменения по появлению необратимых (истинных остаточных) деформаций, а также сравнивая механические свойства материалов до и после старения. [c.151]

Усталость как результат изменения свойств и разрушения материала под механическим воздействием (результат процесса утомления резин) следует отличать от старения [4, 70]. Оба процесса (старение и утомление) могут происходить одновременно п приводить фор- [c.182]

В этом разделе будут рассмотрены общие закономерности утомления резин, найденные преимущественно при гармонических режимах нагружения в форсированных условиях. Форсирование испытания — один из приемов не только ускоренного разрушения и получения результатов в приемлемые сроки, но и условного разделения действия чисто механических (физических) и химических факторов утомления [4, 69, 129, 144, 405, 457, 557—560]. Химическое воздействие, приводящее к необратимому изменению свойств, как уже иллюстрировалось в разделе 3.2.2, определяется длительностью воздействия. Ниже будет показано, что в хорошем приближении для заданных температурных условий и вида нагружения усталостная выносливость N обусловлена амплитудой деформации или напряжения. Чем больше или е , тем меньше N, а следовательно, и продолжительность разрушения т, или циклическая долговечность, [c.229]

Степенной закон усталости найден и для таких сложных видов нагружения, как износ [412 570], и подтвержден для серии резин [571] при гармоническом растяжении. Одновременно установлено [571], что можно рассчитывать усталостную выносливость по изменению прочности резин в процессе утомления, ие доводя их до разрушения. Если снижение прочности за п циклов утомления без разрушения характеризовать коэффициентом [c.233]

УТОМЛЕНИЕ И СТАРЕНИЕ РЕЗИН [c.240]

При рассмотрении роли химических факторов в процессе утомления резин следует прежде всего отметить, что старение резин как результат действия немеханических факторов в общем случае может происходить и в отсутствие механического поля. Механические факторы активируют процесс старения [386, 390] и ускоряют его [69, 72]. Рассмотренные в разделе 3.2.2 процессы химических релаксации и ползучести являются типичными примерами старения резин в напряженном состоянии [4, 580]. [c.240]

В хорошо защищенных от окислительного воздействия резинах [560] при статическом и динамическом утомлении (рис. 4.3.1) долговечность уменьшается с повышением толщины образца, что объясняется влиянием масштабного фактора. В отсутствие противостарителя получается немонотонная зависимость динамической долговечности от толщины. При малых толщинах образца в резину диффундирует кислород, снижая ее долговечность. В толстые образцы диффузия затруднена она происходит замедленно. Одинаковые зависимости от толщины динамической долговечности защищенных и незащищенных резин при больших толщинах объясняются практическим отсутствием в объеме образца продиффундировавшего кислорода. По-видимому, независимость статической долговечности от содержания противостарителя (см. рис. 4.3.1) с этих позиций следует объяснять возможностью полной диффузии кислорода при более длительных (по сравнению с динамическими) временах статического утомления. Благоприятное влияние противостарителей на динамическую выносливость образцов отмечалось в работах [557, 567, 588, 590, 591]. [c.242]

В зависимости от жесткости режима поверхностного нагружения, или от величины максимальных напряжений в контакте, могут превалировать либо механические (нри форсированном нагружении), либо химические факторы утомления. Среда оказывает существенное влияние, особенно при многоцикловом усталостном износе, нри мягких режимах нагружения. Истираемость резин в среде инертного газа (азота, аргона [700, 756, 757]) значительно ниже, чем на воздухе. Так, например, при испытании в азоте истирание резины из НК уменьшается в 2 раза по сравнению с испытанием на воздухе. [c.296]

Исследования проведены на специальном приборе для утомления поверхностного слоя резины устройством, фиксирующим момент разрушения. [c.303]

Старение резин обусловливается окислением каучука под действием кислорода воздуха окружающей среды, разрушающим влиянием тепла, света, озона, механического утомления и совокупности различных факторов. [c.236]

Рецептура и технологическая обработка обусловливают свойства отдельных видов резины физико-механические—прочность, деформируемость, энергоёмкость, сопротивление утомлению, твёрдость, удельный вес, цвет химические— кислото- и щёлочестойкость, ма-слостойкость, бензиностойкость термические — теплостойкость, морозостойкость электрические — диэлектричность, электропроводность. С течением времени свойства резины несколько изменяются. [c.315]

Основной механизм разрушения и закономерности одинаковы при динамич. и статич. У. м., однако при динамич. испытаниях на 0СН0В1ЮЙ процесс разрушения накладываются др. сиецифич. процессы расшатывание структуры (ноликристал-лич. материалы), существенный разогрев материала в местах перенапряжений (пластмассы, резины), механо-химич. процессы, явления релаксации и последействия (резины), адсорбционное последействие (если разрушение происходит в поверхностно-активной среде) и т. д. Чтобы оттенить сложность динамич. усталости резин по сравнению с их статич. усталостью, процессы, протекающие при их многократных деформациях, принято называть утомлением. [c.388]

Циклич. напряжения ускоряют процессы старения резин (химические процессы, идущие под действием кислорода, тепла и приводящие к изменению структуры и ухудшению эксплуатационных свойств). В частности, это выражается в снижении энергии активации. Существенную роль играют неоднородность микро-напряжений и распределения в резипс кислорода, ингибиторов и др. ингредиентов. Все это приводит к неодновремеино-сти окислительных процессов и разному характеру процессов утомления в разных частях образца. В силу цепного характера процессов возникают многие очаги разрушения при сравнительно небольших изменениях свойств образца в целом. Одним из конкретных механизмов утомления резин является механически активированное окисление каучуков. Однако утомление полимеров связано не только с окислением, но и с непосредственной деструкцией полимера иод действием напряжения. [c.389]

Из-за относительно более медленного теплоотвода в массивных изделиях их разогрев происходит сильнее и они быстрее выходят из строя (влияние теплового масштабного фактора при утомлении резин). Механич, потери зависят от частоты л скорости деформации. Для наполненных резин потери больше, чем для пенаполнен-ных. [c.390]

Усталостно-прочностные свойства резин определяются их утомлением, когда под действием механических напряжений происходит разрушение. Утомлению способствуют также действие V света, тепла, агрессивных сред и т. п. Последние факторы вызывают старение. Число циклов нагружения, которое выдерживает, не разрушаясь, образец, называется усталостной выносливостью при динамическом утомлении. Усталостному разрушению сильно способствует действие озона, вызывающее растрескивание поверхностного слоя, особенно для резин на основе НК, СКИ, СКБ, СКС и др. Почти не подвержены озонному растрескиванию резины на основе бутилкаучука и хлоропренового каучука. По работоспособности при нагревании резины из НК вследствие пониженной химической сто11 кости даже не превосходят резин из СКБ. Для обеспечения высокой усталостной прочности необходимы высокая прочность, малое внутреннее трение и высокая химическая стойкость резины. При повышенных температурах (150° С) органические резины теряют прочность после 1—10 ч нагревания, резины на СКТ могут при этой температуре работать длительно. Прочность силоксановой резины при комнатной температуре меньше, чем у органических резин, однако при 200° С прочности одинаковы, а при температуре 250—300° С даже выше (рис. 237). Особенно ценны резины на СКТ при длительном нагревании. [c.448]

Из числа ингредиентов резиновых смесей существенное влияние на деформационные свойства резин помимо наполнителей оказывают пластификаторы [4] — низкомолекулярные органические соединения, добавляемые в смесь для облегчения ее переработки (повышения пластичности). В резиновой промышленности они называются также мягчителями. Наряду с повышением п.иастичности исходной смеси они изменяют свойства ее вулканизатов расширяют температурные пределы высокоэластичности (в том чис.ле повышают морозостойкость резин, за что получили название антифризов), часто уменьшают скорость нодвулканизации, улучшают диспергирование в смеси саж и других ингредиентов, повышают сопротивление резин старению, утомлению, уменьшают их газопроницаемость и изменяют другие свойства. Пластификация является одним из методов структурной модификации полимеров [24, 175, 385]. [c.149]

В условиях гармонического нагружения, как и при статическом утомлении, усталостное разрзтение протекает в две стадии возникновение очагов разрушения и их прорастание [4, 69, 561—565], вследствие чего проводят испытания [4] с целью определить сопротивление образованию и сопротивление разрастанию трещин [562]. Однако сопротивление образованию трещин , оцениваемое обычно величиной, обратной числу циклов до появления видимой на глаз трещины, является условной характеристикой, как и сопротивление разрастанию трещин , оцениваемое но времени прорастания или обратному числу циклов, необходимому для роста появившейся (или специально нанесенной) трещины -надреза на определенную величину. Несмотря на то что для разных резин установлено определенное различие в этих показателях, в них нельзя вкладывать тот смысл, который отвечает их названию. Очевидно, что различие в условных показателях для разных резин обусловлено прежде всего неодинаковой кинетикой роста трещин. Визуально определяемое начало роста трещины, естественно, не является фактическим моментом образования микроочага разрушения, который из-за малости не может быть видимым, хотя и связано с ним. Известно, что резины на основе кристаллизующегося НК обладают меньшим сопротивлением образованию и большим сопротивлением разрастанию трещин, чем резины на основе, например, СКБ. Объяснение малого сопротивления образованию трещин резин из НК находят в большей склонности их к деструкции (механические факторы активируют [390] деструкцию резин). Более высокие сопротивления разрастанию трещин объясняют концентрацией напряжений на участке при наличии больших деформаций растяжения на ориентированных и частично закристаллизовавшихся участках [4, 356, 519]. Морфология поверхности разрушения в динамике такая же, как и при статическом нагружении. [c.230]

На рис. 4.2.3 иллюстрированы два случая. В жестких режимах нагружения (при больших 0о), когда резины разрушаются за несколько циклов, более выносливой (выше М) при одной и той же амплитуде напряжения 0о оказывается резина 1 в мягких режимах нагружения (при малых 0о) получается обратная зависимость в течение многих циклов утомления N резина 1, обладая плохой сопротивляемостью повторности нагружения (малым Р), теряет исходную прочность и становится хуже резины 2. Такое соотношение усталостно-прочностных характеристик наблюдалось [569] при симметричном знакопеременном изгибе для резин на основе НК и БСК (юропрена), а именно [c.233]

Как указывалось, свойства стыка, или его модели , изготовленной на основе эквиобъемной смеси двух резин, которые подлежат дублированию в многослойной системе, не аддитивны ни до, ни после утомления материалов [614]. Вместе с тем для прочности связи, так же как и для прочности резин, характерна общая зависимость прочностных показателей от гистерезиса. На рис. 5.1.3 иллюстрированы зависимости статической и динамической прочности связи от гистерезиса [381, 457]. При испытаниях в центре образцов различных составов создавались одинаковые температурные условия, чтобы исключить влияние различного саморазогрева резин. Аналогично тому что наблюдалось для прочности цельнорезиновых систем, статическая прочность связи увеличивается с повышением гисте-Резиса, а динамическая — падает. Таким образом, стык (гранитаый лой) можно рассматривать как одну из разновидностей резин, общие закономерности свойств которых были описаны в гл. 3 и 4. [c.259]

У ста лостно-прочностные характеристики при знакопеременном изгибе 233 Усталостные свойства корда при многократном нагружении 267, 268 Усталостные характеристики корда и резино-кордной системы 273 Усталостный износ 293, 302, 306 интенсивность 295 Усталость 182, 240 Установка для исследования динамического раздира 238 Утомление и старение резин 240 сл. [c.356]

На автоматных участках механообрабатывающих цехов общая громкость производственного шума иногда превышает 70 фон и оказывает неблагоприятное влияние на рабочих, вызывая утомление слуха и понижая работоспособность. Производственные участки с повышенной громкостью шума должны размещаться в звукоизолированных помещениях. Звукоизоляцию помещений делают с помощью специальных акустических прослоек из опилок, шлака, войлока или других звукоизолирующих материалов. Производящие шум механизмы, узлы или агрегаты в целом также должны иметь устройства, уменьшающие или изолирующие их шум. В качестве простейших средств применяются амортизирующие прокладки из дерева, резины, асбеста и других материалов. Применяются также звукоизолирующие кожухи, укрывающие целиком работающие с повышенной шумностью узлы машин я станков. [c.528]

Применяемая в машиностроении мягкая эластичная резина обладает большим относительным удлинением и может многократно переносить повторные деформации, поглощая и рассеивая при этом существенную часть подводимой механической энергии.. етоды испытания механических и иных свойств резины стандарти-зованы, но характеризуют лишь образцы определенных принятых габаритов. Однако форма и масштаб резинового изделия с) щественно сказываются на механических его свойствах. Объем резины при деформации практически не изменяется. Постоянная статическая или многократная динамическая деформация вызывает утомление резины, которое ведет к снижению ее прочности. Под влиянием внешних факторов (кислорода и озона воздуха, света, тепла и т. д.) физико-механические свойства резины изменяются (старение). [c.526]

Несколько лет назад стабилизаторы этого типа действительно были запатентованы в США. Являясь добавками общего назначения, они прекрасно защищают резины от теплового и кислородного старения, а также инактивируют ионы меди и марганца. Эти соединения предохраняют резины от утомления при многократных деформациях и придают изделиям лишь слабую желтоватую окраску. [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...