ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Испытание сопротивления резины раздиру из "Механические испытания резины и каучука" Наблюдения показывают, что разрушение резиновых изделий очень редко происходит из-за того, что при эксплоатации превзойден их предел прочности. Обычно разрушение стимулируется случайным местным повреждением. Чаще всего это надрез, возникающий от соприкосновения с острым твердым предметом, но может быть также и поверхностная трещина, возникающая 6 результате старенйя резины. Именно так происходит разрушение автокамер, противогазных масок, частично автопокрышек и многих других изделий. [c.151] Вполне основательно поэтому утверждение ряда исследователей, что эксплоатационные свойства резины полнее характеризуются ее сопротивлением раздиру, чем сопротивлением разрыву. [c.151] Поскольку опыты установили, что между этими показателями нет прямой зависимости, то естественно, что сопротивление раздиру должно определяться в результате специально проводимых испытаний. Эти соображения до известной степени понижают показательную ценность сопротивления резины разрыву, хотя у технологов оно продолжает оставаться основным критерием для определения оптимума вулканизации. [c.152] Но и в этой области следует быть очень осторожным в суждениях. Как показали экспериментальные исследования, опти-мумы вулканизации для резин, иопытываемых на растяжение и раздир, отнюдь не совпадают. В частности, образцы из синтетического каучука показывали наибольшее сопротивление раздиру при вулканизации в течение 12—20 минут, а для получения максимальной прочности на разрыв требовалось увели гать время вулканизации до 40—45 минут. Для образцов из натурального каучука аналогичного состава соответствующее время равнялось 10 и 25 минутам. [c.152] Столь значительная разница, казалось бы, полностью компрометирует существующую методику определения оптимума вулканизации, однако такой вывод был бы чрезмерно категорическим. Действительно, разрушение такого вида изделий, как покрышки, определяется не только сопротивлением резины раздиру при наличии местных повреждений, но и ее сопротивлением появлению этих повреждений. Последнее же, в свою очередь, растет пропорционально твердости и показателям прочности, получаемым при испытании на разрыв. [c.152] Большое значение показателей сопротивления резины раздиру и чрезвычайная условность этого вида испытаний объясняют появление многочисленных исследовательских работ, посвященных данной проблеме. [c.152] Можно без преувеличения сказать, что почти каждый автор исследования предлагал свой метод испытания, находя в нем известные преимущества перед остальными. Общим для всех методов является наличие надрезанного образца, который испытывается на растяжение. Различными являются форма образца, размеры, положение и ориентация надрезов, а также способ подсчета результатов (нагрузка, отнесенная к длине или к площади поверхности раздира, удельная работа разрушения). [c.152] На рис. 95 приведено схематическое изображение различных образцов, применявшихся для испытания резины на раздир. [c.152] Большое исследование по испытанию резины на раздир проделали Г. Патрикеев и А. Мельников. [c.152] Особенностью метода Патрикеева — Мельникова является проведение четырех серий наблюдений с.надрезами, перпенди кулярными продольной оси образца, глубиной 0,5, 1, 3 и 5 я последующее построение кривой зависимости, сопротн вления раздиру в кг/см от глубины надреза (см. рис. 95, 11). [c.153] Объяснение механизма раздирания следует искать в концентрации напряжений в месте надреза, вызывающих повышенные местные деформации, а также в анизотропии резины и ориентации структурных элементов материала в районе надреза. [c.154] Неприятным моментом при испытаниях резины на раздир является изменение направления раздира, наблюдаемое иногда яри разрыве наполненных резин. Это изменение носит случайный, незакономерный характер и при повороте линии раздира на 90° (т. е. вдоль направления действия силы) сводит дело к явлению разрыва (а не раздира) образца с соответственно меньшим сечением. [c.154] Процесс раздира протекает на разных стадиях растяжений по-разному. На рис. 97 приведена кривая зависимостн глубины надреза, необходимого для самопроизвольного разрыва растянутого образца натурального каучука от относительного удлинения. [c.154] Так как у нерастянутого образца надрез должен равняться всей ширине образца, а при предельном удлинении образца он рвется и без надреза, то конечные точки этой кривой могут быть определены еще до начала испытания. Однако, между этими точками кривая не снижается плавно, а имеет промежуточный минимум и максимум, как это показано на рис. 98. [c.155] Возрастание сопро-гавления раздиру, т. е. упрочнение образца после 300%-ного удлинения, вероятно, связано с кристаллизацией растянутой резины. Описанный любопытный факт иллюстрируется рис. 98, где слева показана картина распределения деформаций у предварительно надрезанного образца, а справа — у образца с надрезом, нанесенным после растяжения примерно на 500%. [c.155] Так как в СССР стандартизован метод испытания по Гудричу, то ниже приводится его подробное описание. [c.155] Образцы вырубаются специальным щтанцевым ножом из листа резины в направлении, перпендикулярном движению резины на каландре или направлению шприцевания. Форма и размеры образцов, в соответствии с ГОСТ 262-41, показаны на рис. 99. Надрезы на образце наносятся с помощью пяти лезвий для безопасных бритв, закрепленных в особой державке на расстоянии 2,5 мм друг от друга. Режущие кромки должны выступать над поверхностью державки точно на 0,5 мм. [c.155] Для нанесения надрезов образец закладывается в слециаль-ный зажим, в котором он растягивается до распрямления его средней части и смачивается мыльной водой. Приспособление для нанесения надрезов показано на рис. 100. [c.156] Ввиду значительных расхождений отдельных результатов определяют среднее не меньше, чем из пяти наблюдений. [c.156] По немецкой терминологии эти испытания носят название. определения структурной прочности . [c.156] Вернуться к основной статье