ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Долговечность резин в условиях динамической деформации из "Лабораторный практикум по технологии резины" Наиболее распространенным режимом испытаний на многократное растяжение с асимметричным циклом является режим постоянных максимальных удлинений, который осуществляется на машине МРС-2. Это испытание проводится при постоянной амплитуде и заданной частоте (250 или 500 цикл/мин), а также при постоянном максимальном и среднем значении деформации. Амплитуда динамических напряжений и средние напряжения Оср приобретают при испытании различные значения, зависящие от механических и релаксационных свойств резины. При испытании происходит релаксация напряжения, поэтому среднее напряжение постепенно понижается до некоторого практически постоянного значения. При таком режиме испытания в образце накапливаются остаточные деформации, которые зависят от свойств резины, продолжительности испытания, заданной деформации, частоты и температуры испытания. Остаточные деформации снижают максимальные напряжения при многократном растяжении и повышают кажущуюся динамическую долговечность вследствие уменьшения жесткости условий испытаний это может привести к ошибкам в оценке преимуществ той или иной резины в динамических условиях работы. [c.43] Постоянные С и С не зависят от частоты деформации, но зависят от плотности поперечных связей и комплекса высокоэластических свойств резины. [c.44] Константа т подобна константе Ь в уравнении (2) она не зависит от частоты деформации, режима нагружения и температуры испытания, но так же, как и Ъ, зависиг от природы каучука, структуры вулканн-зата и жесткости резин. С повышением жесткости увеличивается значение т и снижается долговечность. С повышением напряжения динамическая долговечность, так же как и статическая, снижается. [c.45] Постоянная В в уравнении (2) значительно отличается от постоянной В в уравнении (7) В В. [c.45] Уравнение (7) легко преобразуется в уравнение (6). [c.45] Так как N = х и х = iV/v, где V — частота, то из уравнения (7) следует, что Ы у = В (г ,. где В есть величина постоянная, которую можно обозначить буквой к. Тогда N = ка или Л а = к. Таким образом мы получаем уравнение, идентичное уравнению (6). Отсюда следует, что к = С = В. [c.45] Из уравнений (4) — (7) также следует, что Б = = СЕ 1у. в этом уравнении С не зависит от частоты, динамический модуль Е зависит слабо, тогда как постоянная В обратно пропорциональна частоте. Следовательно, с повышением частоты деформаций долговечность резин должна понижаться. Практически же в ограниченном диапазоне частот число циклов до разрушения не зависит от частоты деформации. С увеличением динамического модуля Е должна возрастать постоянная В и соответственно динамическая долговечность. Такая зависимость была экспериментально установлена для ненаполненных резин с увеличением равновесного модуля до 0,6—0,8 МПа (6—8 кгс/см ). [c.45] Таким образом, закономерности статической и динамической долговечности для ненаполненных резин одинаковы. [c.45] Наличие в резине микродефектов, неравномерность распределения противостарителей, неодинаковые напряжения приводят к различному утомлению разных участков образца, это ускоряет возникновение очагов разрушения резины при многократных деформациях. [c.46] Из уравнения (8) видно, что с повышением температуры образца и напряжения динамическая долговечность понижается. Вследствие того что энергия активации разрушения при циклических деформациях меньше, чем при статической деформации, динамическая долговечность при одинаковых температуре и напряжении ниже статической долговечности резины. [c.46] Установлено различие в температурной и силовой зависимости долговечности при статических и динамических испытаниях полимеров и показано, что это различие тем больше, чем меньше величина напряжения, т. е. увеличение числа циклов приводит к интенсификации химических реакций. [c.46] Таким образом, постоянная т может быть определена как тангенс угла наклона прямой в координатах Ig 0 — Ig Л . [c.47] Коэффициент т (он же обозначается Р) называется коэффициентом динамической выносливости. При одинаковом значении сопротивление резины утомлению N (динамическая выносливость) зависит не только от коэффициента динамической выносливости, но и от удлинения при разрыве и постоянной В. Поэтому при большом значении коэффициента т сопротивление утомлению N и соответственно динамическая долговечность т одной резины могут оказаться ниже, чем аналогичные показатели другой резины с меньшим значением коэффициента т. Это наиболее очевидно при рассмотрении уравнения (7). [c.48] Уравнения (II) и (12) могут быть использованы для приближенного определения сопротивления резины утомлению при симметричном цикле нагружения и любом заданном значении максимального напряжения или максимальной деформации, если известны предел прочности или соответственно относительное удлинение при разрыве и коэффициент динамической выносливости т, определенный при других условиях деформации. Кроме того, зная коэффициент т и относительное удлинение при разрыве бг для данной резины, задавшись определенным значением динамической выносливости (например, М= ЫО ), можно найти максимальное значение относительного удлинения, при котором обеспечивалась бы заданная выносливость при симметричном цикле деформации. [c.48] Вернуться к основной статье