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 равен частному от деления максимальной нагрузки, зафиксированной при разрушении образца, на площадь его поперечного сечения, измеренную до начала растяжения.

 

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

 

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

 

Совокупность относительного и остаточного удлинений характеризует эластичность резинового материала. Чем больше разность между этими показателями, тем лучше эластичность материала, которая должна соответствовать назначению детали.

При деформации сжатия разрушение образца из различных сортов монолитных (беспористых) резин наступает примерно при двукратном уменьшении его размера в направлении сжимающей нагрузки, или, иначе говоря, при относительном сжатии порядка 50 %.

Чрезвычайно важные эксплуатационные выводы вытекают из анализа способности резины обеспечивать остаточные деформации.

В вулканизатах всех каучуков (кроме эбонита) происходит явление, внешне сходное с ползучестью металлов при повышенных температурах или с хладотекучестью термопластов.

Сущность этого явления состоит в том, что в резине, находящейся в напряженном состоянии, возникают и накапливаются необратимые деформации. Чем длиннее срок пребывания в таком состоянии и выше действующая нагрузка, тем больше будут остаточные деформации, которые достигают при разрушающих напряжениях нескольких десятков процентов. Поэтому сильно деформированные резиновые детали с течением времени безвозвратно изменяют свою форму и размеры, что особенно заметно на тонкостенных изделиях, листовых материалах и т.д. Например, длительно хранящиеся навалом чисто резиновые и даже армированные шланги приобретают сплющенную форму, а резкие перегибы, допускаемые при складывании прорезиненной ткани, очень быстро и настолько устойчиво на ней фиксируются, что устранить их в последующем невозможно.

На основании изложенного можно сделать следующий вывод: чтобы обеспечить на возможно больший срок высокую работоспособность резиновых деталей, необходимо при их хранении, а так¬же при эксплуатации автомобилей создавать такие условия, при которых бы возникающие в этих деталях напряжения и деформации были возможно меньшими. Такие условия сравнительно легко обеспечить при складском хранении и несколько труднее для эксплуатирующихся автомобилей.

Например, такие дорогие и ответственные по выполняемым функциям изделия, как автомобильные покрышки, не допускается хранить плашмя положенными друг на друга. Их хранят только на специальных стеллажах поставленными вертикально в один ряд по высоте и к тому же при периодической (через 2...3 мес.) смене места кон¬такта протектора со стеллажом для сохранения профиля и размеров.

Для лучшей сохранности эксплуатирующихся покрышек не рекомендуется стоянка на шинах ненагруженных автомобилей более десяти суток, а с полной нагрузкой — более двух суток. При больших сроках бездействия автомобиль целесообразно ставить на подставки, обеспечивающие полное разобщение шин с полом или грунтом.

Для Правилами технической эксплуатации шин предписывается не допускать их перегрузки и поддерживать в них нормальное давление (не снижая давление в тех случаях, когда оно становится выше нормы за счет нагрева шин). Оба требования продиктованы не толь¬ко заботой о сохранении формы и размеров шин, но и стремлением не снизить их долговечность, предотвратить чрезмерное тепловыделение в них и перерасход топлива.