ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Износостойкость резин из "Свойства и испытания резин" Износостойкость характеризует способность резин сопротивляться потере материала в результате разрушения поверхности под действием фрикционных сил. Различают следующие виды износа резин [6, 12] абразивный, усталостный, скатыванием, макроскопический, пиролитический. [c.76] Сложность процессов, происходящих при контактных взаимодействиях твердых тел в условиях трения и приводящих к разрушению контактирующих поверхностей, обусловила разработку многочисленных методик для оценки свойств материалов узлов трения. Это привело к созданию обширного класса испытательных машин и стендов. [c.76] Наряду с разрушением и образованием связей, обусловленных межатомными и межмолекулярными взаимодействиями, относительное скольжение сопровождается деформированием материала поверхностных слоев в зонах фактического касания. Сопротивление скольжению, обусловленное этим деформированием, называют деформационной составляющей силы внешнего трения. Ее величина существенно зависит от вида деформаций в зонах фактического касания. Анализ напряженного состояния в зонах реального контакта и проведенные исследования показывают, что обычно более твердые микронеровности одного из контактирующих тел внедряются в менее твердую поверхность другого. Различие в твердости контактирующих тел объясняется механическими и геометрическими неоднородностями свойств поверхностных слоев. [c.78] Не всякий процесс деформирования поверхностного слоя можно считать внешним трением. К внешнему трению относят такие процессы, при которых деформирование поверхностных слоев не вызывает нарушения их сплошности, а деформированием материала ниже этих слоев можно пренебречь. [c.78] Таким образом, сила внешнего трения обусловлена сопротивлением скольжению, возникающим в результате межмолекулярных и межатомных взаимодействий, а также деформирования поверхностного слоя менее жесткого из контактирующих тел внедрившимися микронеровностями более жесткого тела. В общем случае деформационная и молекулярная составляющие силы трения взаимосвязаны и оказывают влияние друг на друга. [c.78] Наиболее широкое распространение получили методы оценки износа с применением закрепленного и незакрепленного абразивов. При абразивном износе микронеровности более жесткого тела, частицы окружающей среды или продукты износа внедряются в поверхность менее жесткого из взаимодействующих тел, что приводит к износу. Если внедряются микронеровности более жесткого тела в поверхность менее жесткого, то, деформируя последнюю, они могут вызвать появление стружки. В этих условиях чисто абразивный износ осуществить трудно, так как вследствие распределения вершин микронеровностей по высоте часть их будет деформировать материал без образования стружки. При износе под действием частиц окружающей среды или продуктов износа происходит внедрение микро-неровностей в менее жесткое тело, а затем — износ этими частицами поверхности более жесткого тела. При этом может наблюдаться и диспергирование самих частиц. [c.79] Усталостный износ происходит при многократном сжатии, растяжении или сдвиге поверхностного слоя резины. [c.80] В качестве показателей износостойкости н серийных марках резин используют сопротивление истиранию по методу Грассели (ГОСТ 426-77) (по потере объема образца, прижатого с заданным усилием к истирающей поверхности вращающегося диска, представляющего собой шлифовальную шкурку). [c.80] Другая методика испытания резины на износ заключается в обкатке образца резины, имеющего форму шарика, по кольцевому желобку под заданной сжимающей нагрузкой и при определенной скорости. Определенные этими методами показатели служат в основном для сравнения различных резин между собой по паспортным характеристикам. При необходимости проведения исследований свойств материалов с учетом действия нескольких факторов используют специальные методы и оборудование. [c.80] Тип экспериментального оборудования зависит от положения вектора нагрузки по отношению к плоскости расположения векторов линейных скоростей основного движения и характера относительного движения образца и контр-тела. [c.80] Конкретные модели машин могут иметь комплекс устройств, предназначенных для осуш ествления различных видов контакта (сменные зажимы), для создания дополнительных движений образца или контр-тела (удар, вибрация), для температурных испытаний (термо- и криокамеры), для испытания в различных средах (вакуум, масло, абразив), для измерения и регистрации параметров испытаний (сила трения, температура, износ), для автоматизации испытаиий. [c.81] В обш ем случае износ от истирания различается в зависимости от способа возбуждения трения (качения, скольжения). Поэтому машины для испытания должны воспроизводить эти виды трения как раздельно, так и одновременно. [c.81] В зависимости от наличия смазки различают сухой износ или износ со смазкой. Последний вид износа тесно связан с качеством смазки. Испытание материала на трение и износ со смазкой связаны с испытаниями и самого смазывающего вещества. Ниже рассматриваются принципы работы некоторых видов испытательных машин. [c.81] Машина МПТ-1 предназначена для исследования процессов трения материалов при нормальных и повышенных температурах. [c.81] Принцип действия машины заключается н следующем. Нижний образец в виде пластины жестко крепят к ползуну, совершающему возвратно-поступательное движение. Три верхних образца прижимают к нижнему с помощью грузов и удерживают от перемещения упругим элементом. Силы, возникающие в зоне трения образцов, передаются на упругий элемент и деформируют его. Деформация кольца вызывает изменение сопротивления тензометрических датчиков, наклеенных на него. Сигнал с датчиков передается на показывающий прибор. [c.82] Машина МПИ-1 (рис. 6.2) предназначена для проведения сравнительных испытаний полимеров на трение и износ по свежему следу при нормальных и повышенных температурах. Предусмотрена возможность испытания в масляной среде. Машина позволяет непосредственно измерять силу трения и износ образцов. [c.82] Один из образцов закрепляют в подвижной части суппорта 4 и грузами 5 прижимают к барабану 2, на который предварительно наматывают наждачную бумагу, ткань и т. д. При вращении барабана в зоне контакта возникает сила трения, которая через подвижную часть суппорта 4 воздействует на упругий элемент силоизмерителя. Деформация упругого элемента вызывает изменение сопротивления наклеенных на него тензометрических датчиков. Сигнал с датчиков передается на показывающий прибор или на шлейф осциллографа. Таким образом, непосредственно замеряется сила трения. [c.83] К цоколю 1 машины крепят коробку скоростей и электродвигатель, от которых движение передается на ходовые винты суппорта и механизму 3 намотки наждачной бумаги на барабан. Коробка скоростей позволяет получить две скорости вращения барабана (0,25 и 1 м/с) и три скорости подачи сугшорта (1 5 и 10 мм на один оборот барабана). Переключение скоростей вращения барабана и подачи суппорта производят с помощью ручек 7,8. [c.83] Барабан 2 предназначен для намотки на него истирающей поверхности в виде ленты или в виде листа. Барабан представляет собой стальную трубу наружным диаметром 160 мм. Внутри барабана на специальном керамическом каркасе намотана спираль нагревателя. Конструкция каркаса выполнена так, что электронагреватель не вращается. [c.83] Конструкция машины предусматривает два режима работы автоматический — по числу оборотов барабана, задаваемому счетчиком, и периодический — с остановкой в крайнем правом положении. При работе по заданному числу оборотов барабана возврат головки с образцом из крайнего правого положения в крайнее левое (холостой ход) производится автоматически. В исходном положении головка специальным упором автоматически освобождается и образец опускается на барабан. [c.84] Вернуться к основной статье