В резиновом производстве, наряду с резиной, применяют раз­личные материалы, используя их в качестве армирующего сред­ства, усиливающего конструкцию. К таким материалам относятся разнообразные текстильные изделия — пряжа, ткани, трикотаж и другие материалы, а также различные металлоизделия — прово­лока, плетенка, тросы.

Наиболее целесообразное совместное использование этих ма­териалов, столь различных по своим свойствам, — проблема, стоя­щая перед конструкторами и технологами-резинщиками, которые обязаны знать и учитывать особенности материалов, образующих конструктивные элементы изделий.

Армирующие материалы используют:

а) для создания прочных каркасов заданных габаритов при изготовлении рукавов, приводных ремней, оболочек аэростатов и др.; с этой целью применяют пряжу, ткань и проволоку (содержание текстиля в ремнях и лентах иногда достигает 60—70% веса изделий);

б) для обеспечения определенных конфигураций резины в резинометаллических втулках и подвесках, в резиновых подшипни­ках, резиновых обкладках валов и др.; для этого применяют метал­лические втулки, обоймы, сердечники;

в) для упрощения монтажа резиновых деталей: буферов, подвесок и других деталей применяют металлические основания, штуцеры и пр.

Наиболее ответственным является выбор и применение арми­рующих каркасных материалов.

Пряжа 4

Пряжа и крученые нити, составляющие исходный материал для изготовления тканей, в резиновом производстве находят и самостоятельное применение. Различные виды корда исполь­зуются в шинном производстве как основной конструкционный материал, различная пряжа применяется для изготовления рука­вов с обмоточными и оплеточными каркасами и рукавов с круглотканым чехлом; кордшнур применяется для рукавов и клино­вых ремней. Пряжа — это изделие нитевидной формы произ­вольно большой длины, изготовленное прядением из относительно короткого материала (из штапельного волокна). В отличие от нее нить скручивается из материала неограниченно большой длины (из пряжи, из натурального шелка, искусственных и синтетиче­ских волокон). Поэтому крученую пряжу тоже называют нитью.

Сопротивление тканей растяжению в различных направлениях 3

Полоска ткани, испытываемая на растяжение, может быть укреплена в зажимах прибора так, что направление утка (или основы) будет образовывать некоторый угол с линией зажима.

В этом случае зажатой одновремен­но в обоих зажимах окажется лишь часть нитей. Разрыв каждой из этих нитей, расположенных под уг­лом к направлению действия силы, потребует большего усилия, чем прочность нити. По существу, здесь будут наблюдаться, как это видно на рис. 171, и разрыв, силою G, и срез, силою t. Часть нитей, не за­жатая в тисках аппарата, не будет нормально участвовать в разрыве. Однако вытаскивание или разрыв их, а также срез потребуют затра­ты некоторых усилий.

Определение сопротивления тка­ни нормально направленному и рав­номерно распределенному давле­нию (сопротивление «лопанию») проводится на отрезках ткани, имеющих форму круга.

Отрезки зажимают по периферии и подвергают возрастающему воздушному давлению. В этом случае в разрыве принимают участие обе системы нитей. Для герметизации купола, образуемого тканью, применяется тонкая резиновая подкладка. Расчет сопротивления ткани разрыву в названных условиях проводится по замеренным величинам: воздушного давления р (в 10 5 Па), за­жимного радиуса r (в см) и стрелы подъема тканевого купола h (в см), принимая форму последнего в виде сферического сегмента.

Линейное натяжение Т (10 Н/см) образца в момент продавливания определяется уравнением

Линейное натяжение (в 10 Н/см), отнесенное к начальным габаритам образца, составляет:

Напряжение, в 10 Н/см 2 образца в момент продавливания f, отнесенное к поперечному сечению при начальной толщине Ь (в см), определяется зависимостью

Армирование резиновых изделий

Армированными резиновыми изделиями для автомобилей яв­ляются резинотканевые шланги, приводные ремни и т.д. Автомо­бильные покрышки — это наиболее ответственные и дорогие ар­мированные изделия, для изготовления которых используются спе­циальные ткани — корд, чефер и др.

Корд состоит из прочных нитей основы и слабых, редко распо­ложенных нитей утка. Его вырабатывают из искусственных (вис­козных) и синтетических (капроновых, лавсановых) волокон, стек­ловолокна и стальной проволоки. Из корда образуется главный силовой элемент покрышки — ее каркас.

Читайте также: Болит бедро сверху в мягких тканях

Чефер представляет собой техническую (грубую) ткань из одних и тех же нитей с одинаковым строением основы и утка. Он служит для обеспечения менее важных функций (отделки бортов покрыш­ки), поэтому изготавливается преимущественно из хлопчатобумаж­ной пряжи.

Физико-механические свойства резины

Предел прочности при растяжении, относительное и остаточное удлинения резины

Механические свойства вулканизованной резины характеризу­ются рядом показателей, важнейшие из которых определяют при испытаниях ее на растяжение и сжатие, для чего в соответствии с ГОСТ 270—75 используют те же методы и такого же типа машины, какие применяются для оценки прочности металлов.

Пределом прочности при растяжении (разрывной прочностью) называется напряжение, возникающее в резине к моменту разры­ва образца. Численно предел прочности δ_z равен частному от деле­ния максимальной нагрузки Р, зафиксированной при разрушении образца, на площадь его поперечного сечения, измеренную до начала растяжения.

Относительным удлинением при разрыве ε_z называется выражен­ное в процентах отношение прироста длины образца резины в момент разрыва к его первоначальной длине.

Остаточным удлинением при разрыве θ_z называется выраженное в процентах отношение прироста длины разорванного образца к его первоначальной длине.

Некоторые стандартные параметры для трех типов резины, упо­требляющейся при ремонте важнейших деталей автомобилей, при­ведены в табл. 11.1.

Армирующие материалы в производстве РТИ

Текстильные армирующие материалы в производстве различ­ных видов резиновых технических изделий используют в виде от­дельных нитей или пряжи, шнуров, тканей разнообразных типов.

Нити и пряжу применяют в основном в производстве рукавов. Они должны иметь равномерную прочность, деформируемость и толщину по всей длине, хорошо выдерживать многократные изгибы. Чем больше крутка нити, тем она плотнее и прочнее. Толстые двухкруточные нити, применяемые для армирования при­водных ремней, называют кордшнурами. В ряде случаев корд- шнуры собирают в полотна шнуровой ткани шириной от 70 до 120 см, в которых тонкие нити утка выполняют вспомогательную функцию, фиксируя положение кордшнуров друг относительно друга. Хлоп­чатобумажные пряжи, нити и шнуры постепенно заменяются со­ответствующими материалами из вискозных, полиамидных или полиэфирных волокон, что способствует повышению долговечности изделий.

Требования к тканям обусловлены необходимыми свойствами изделий, в которых они используются. Хлопчатобумажные ткани характеризуются достаточно высокими прочностью и гибкостью, имеют хорошую прочность связи с резиной (без дополнительной обработки), но недостаточно стойки к действию атмосферных факторов и гниению. Льняные ткани значительно прочнее хлопча­тобумажных и лучше выдерживают увлажнение, но они плохо промазываются резиновыми смесями, что затрудняет достижение необходимой прочности связи между слоями. Ткани из синте­тических волокон отличаются высокими прочностью, гибкостью, стойкостью к нефтепродуктам, гниению и старению, однако проч­ность связи с резиной у них, как правило, ниже. Поэтому представ­ляют интерес смешанные ткани, в которых сочетаются достоинства синтетических и хлопчатобумажных нитей и волокон. Это могут быть ткани, в которых прочные нити основы выполнены из синте­тических волокон (полиамидных или полиэфирных), а уток — хлопчатобумажный (или наоборот — в уточных тканях). Такие комбинированные ткани имеют достаточную прочность связи с ре­зиной без специальной обработки за счет хлопчатобумажных нитей. В ряде случаев используют комплексные нити, содержащие волокна обоих типов.

Ткани, применяемые в производстве рукавов, должны обладать одинаковой прочностью и растяжимостью по основе и утку и по­этому, как правило, имеют полотняное переплетение.

Для армирования транспортерных лент и плоских приводных ремней применяют ткани с большей прочностью и растяжимостью по основе, чем по утку, что связано с особенностями их механиче­ского нагружения при эксплуатации. При стационарных режимах работы этих РТИ удлинение ткани не превышает 4—5 %, однако при пиковых нагрузках (например, в момент пуска) удлинения могут достигать 15—18 %, и существенная растяжимость ткани делает ленты и ремни достаточно эластичными, что предотвращает их преждевременное разрушение.

Читайте также: Вставка из ткани в одежду

В клиновых ремнях ткани используют как армирующий мате­риал для силового слоя (в этом случае они должны иметь боль­шую прочность по основе и сравнительно низкую растяжимость), а также для обертывания ремней. Оберточные ткани (ОТ) после обрезинивания должны быть равнопрочными по обоим направле­ниям, обладать высокой эластичностью (чтобы при обертывании сердечника не образовывать складки) и стойкостью к истиранию.

Прочность тканей полотняного переплетения ограничена возможным числом нитей на единице размера ткани. Повышение плотности нитей нежелательно, так как уменьшает возможности затекания резиновой смеси в структуру полотна, что приводит к снижению прочности связи в армированном изделии. Кроме того, эти ткани характеризуются наличием большого числа переплете­ний и значительной извитостью нитей. Высокая извитость нитей способствует повышению деформируемости ткани, но снижает степень реализации прочностных свойств волокна.

В ряде случаев оказывается целесообразным применение тка­ней более сложных переплетений: многоосновных (более одной основы при одном утке, рис. 3) и многослойных (несколько систем основных и уточных нитей, рис. 4). Прямолинейность нитей глав­ной основы в двухосновной ткани обеспечивает максимальное использование их прочности, а удлинение ткани при рабочей нагрузке соответствует растяжимости самих нитей. Рельефная поверхность ткани обеспечивает высокую прочность связи ткани с резиной. Отечественные двухосновные ткани типа МК изготовля­ют из капроновых комплексных нитей. В многослойных тканях каждый слой нитей основы имеет свое назначение. Чаще всего во внутренней основе и утке используют полиамидные и полиэфир­ные нити, а хлопчатобумажные выводят на поверхность ткани. По сравнению с однослойными многослойные ткани характери­зуются в 2—3 раза более высоким сопротивлением раздиру, гибкостью, прочностью связи с резиной, невозможностью рас­слоения.

В ряде изделий текстильные армирующие материалы исполь­зуют в виде трикотажных, круглотканых, нитепрошивных и дру­гих полотен. Ассортимент металлоарматуры в производстве РТИ весьма разнообразен. При изготовлении рукавов с металлооплеткой (или навивкой) используют стальную проволоку диаметром 0,3 мм с сопротивлением разрыву 2,2—2,4 ГПа (желательно латуниро­ванную). Для спиралей всасывающих рукавов применяют прово­локу из более мягкой стали (сопротивление разрыву 0,7—1,3 ГПа) диаметром от 1,6 до 6,0 мм (для открытых спиралей проволока должна быть оцинкованной). В ряде случаев стальная проволока может использоваться в виде плетенок (рис. 5) типов АПЛ-1 (4, 6, 8 или 10 проволок переплетены поперечной тонкой проволо­кой диаметром 0,5 мм) или АПЛ-2 (13, 17 или 21 проволока спле­тены в ленту), сеток из стальной или латунной проволоки, тросов различных по структуре и толщине и т. д. Фасонная арматура в большинстве случаев изготовляется из стали.

Статья по теме: Армирующие материалы

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Текстильные армирующие материалы в производстве различных видов резиновых технических изделий используют R виде отдельных нитей или пряжи, шнуров, тканей разнообразных типов. Нити и пряжу применяют в основном в производстве рукавов. Они должны иметь равномерную прочность, деформируемость и толщину по пес и длине, хорошо выдерживать многократные изгибы. Чем больше крутка нити, тем она плотнее и прочнее. Толстые двухкруточные нити, применяемые для армирования приводных ремней, называют кордшнурами. В ряде случаев корд-шнуры собирают в полотна шнуровой ткан и шириной от 70 до 120см, в которых тонкие нити утка выполняют вспомогательную функцию, фиксируя положение корд шнуров друг относительно друга. Хлопчатобумажные пряжи, нити и шнуры постепенно заменяются соответствующими материалами из вискозных, полиамидных или полиэфирных волокон, что способствует повышению долговечности изделий.[2, С.19]

Наполнители и армирующие материалы. Прочность шлифовальных кругов на фенолыюм связующем, стойкость к действию изгибающих нагрузок, термостойкость и ударная вязкость улучшаются при введении мелкодисперсных наполнителей: оксидов алюминия и железа, силикатов, мела и асбеста. Эффективно также введение криолита, пирита, сульфида цинка, литопона, фторбората калия, трисульфида сурьмы и хлорида свинца; следует иметь в виду, что два последних вещества весьма токсичны.[1, С.229]

Читайте также: Для каких тканей нужны какие нитки

Среди наполнителей особую группу -образую1! армирующие материалы. К ним относятся стеклянные, асбестовые, борные, углеродные волокна, монокристаллы оксида алюминия, карбида кремния и др Отличительной особенностью полимерных композиций, содержащих волокна, является анизотропия свойств. Поэтому для характеристики деформационных и прочностных свойств используют несколько показателей Если волокна ориентированы преимущественно в одном направлении, то определяют продольный модуль Юнга Е,_ (растягивающее напряжение о направлено вдоль оси ориентации волокон), трвпсверсалышй модуль Юнга Ет (о направлено перпендикулярно оси ориентации волокон); при сдвиге также определяют С,, н Ст.[3, С.349]

Добавление основных оксидов (типа оксидов кальция и магния) ускоряет процесс отверждения. Действие серосодержащих добавок (пирит, сульфид цинка, литопон) сводится к окислению серы до оксидов, в результате чего предотвращается образование сильноклейких слоев из оксидов металлов, замедляется окислительная деструкция фенольной смолы и в конечном счете увеличивается срок службы абразивного круга. Специфическое влияние криолита обусловлено, вероятно, его относительно низкой температурой плавления: криолит плавится при высоких температурах в поверхностном слое, и образующиеся в материале полости способствуют повышению эффективности процесса шлифования. В то же самое время расплав может служить своеобразной смазкой, облегчающей шлифование. Для повышения прочности абразивных кругов применяют различные армирующие материалы —стеклоткань, текстильные ткани, нетканые материалы или крафтбумагу.[1, С.229]

Свойства полимерных материалов можно регулировать, изменяя их состав. Наибольшее влияние на механические свойства оказывают пластификаторы, наполнители, армирующие материалы Введение пластификаторов способствует снижению температуры стеклования полимера (что расширяет температурную область эксплуатации полимерных материалов), но снижает модуль упругости и прочность, увеличивает долю пластических деформаций н текучесть в вязкотекучем состоянии. Влияние наполнителей на прочность полимеров неоднозначно. С одной стороны, введение твердых частиц в полимерную матрицу создает на границе раздела полимер — наполнитель дополнительные перенапряжения (дефектные зоны), которые снижают прочность. Уровень дефектности определяется прочностью связи полимер — наполнитель. С другой стороны, наполнитель изменяет структуру: в наполненных материалах увеличивается доля слабых адсорбционных связей и повышается ориентация макромолекул в направлении действия нагрузки, что способствует росту прочности. В стеклообразном состоянии наполнители снижают прочность, в высокоэластическом —• проявляется их упрочняющая роль; в последнем случае зависимость прочности от содержания наполнителя описывается немонотонной кривой с максимумом при оптимальной концентрации фсгт, которая определяется структурой полимера (в основном гибкостью) к физико-химическими свойствами наполнителя (размером частиц, свойствами их поверхности). Чем ниже гибкость полимера к больше активность наполнителя (например, меньше размер частиц), тем меньше фонт- Снижение прочности при концентрациях наполнителя, превышающих оптимальную, обусловлено уменьшением ориентирующего влияния наполнителя. Это объясняет тот факт, что кристаллизующиеся полимеры или сильно сшитые резины (эбониты) не упрочняются при наполнении.[3, С.348]

Армирующие материалы. Н производстве клиповых ремней применяют кордткани и корд шнуры для несущею слон и ткани[2, С.210]

В ряде изделий текстильные армирующие материалы используют в виде трикотажных, крутлотканых, нитепрошивных и других полотен.[2, С.21]

Однако в большинстве резиновых изделий применяются также армирующие материалы — текстильные волокна, нити, ткани, металлическая проволока и различные фасонные металлические изделия.[4, С.9]

В настоящее время для получения наполненных и армированных полимеров широко применяются как полимерные порошкообразные (дисперсные) наполнители, так и полимерные армирующие материалы на основе синтетических волокон. Их использование обеспечивает определенные преимущества перед применением стекловолокнистых и других минеральных наполнителей: повышенную ударную прочность, меньшую плотность, повышенную водостойкость и пр. Кроме того, коэффициенты термического расширения полимерных наполнителей и связующих очень близки, что создает дополнительный эффект упрочнения наполненной системы в результате снижения термических напряжений. Применение органических наполнителей дает также возможность использовать отходы, получаемые при переработке полимеров.[6, С.196]

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом