Фрикционное взаимодействие эластомерных композитов с твердой поверхностью в присутствии воды

• Автор: Власов, Валерий Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Аналитический обзор
1.1 Виды износа резин и влияние различных факторов на износостойкость
1.2 Коэффициент трения и сцепление резин с различными поверхностями
1.2.1 Сцепление шины с сухими твердыми шероховатыми покрытиями
1.2.2 Сцепление шин с мокрыми твердыми дорожными покрытиями
1.2.3 Эффект аквапланирования шины
1.3 Анализ причин отказов и факторов, определяющих ресурс цельнометаллокордных шин
1.4 Постановка задачи исследования
2 Объекты исследования и методики проведения экспериментов и расчетов
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1 Методы изготовления и испытания резин
2.2.2 Методы определения фрикционных свойств резин
2.2.3 Определение теплофизических характеристик резин
3 Исследование фрикционных свойств резин
3.1 Исследование фрикционных свойств резин в условиях трения скольжения
3.2 Исследование фрикционных свойств резин в условиях трения качения
3.3 Моделирование напряженно-деформированного состояния резинового образца при качении
3.3.1 Методика создания геометрической модели образца в виде колеса и проведения расчетов для исследования трения качения в программе Impact

3.3.2 Исследование влияния коэффициента сцепления при трении качения на характер распределения деформации и напряжения без бокового усилия
3.3.3 Исследование влияния коэффициента сцепления при качении на характер распределения деформации при движении с уводом
4. Оптимизация рецептурно-технологических параметров резиновых композиций с улучшенными фрикционными свойствами в присутствии воды
4.1 Методика многокритериальной оптимизации состава резин
4.2. Разработка состава эластомерной композиции для эластичных подошв специальной водолазной обуви
5. Разработка методики создания изделий на основе эластомерных композитов, эксплуатирующихся в условиях фрикционного контакта в среде воды
5.1 Общие принципы проектирования
5.2 Совершенствование конструкции контактной поверхности резиновых изделий
Выводы по работе
Список использованных источников
Приложение А
Введение
Важнейшее значение для перспектив развития российской промышленности переработки эластомеров имеют два вопроса: повышение ее технического уровня и сокращение отставания от передовых стран мира. Технический уровень производства, т.е. непрерывная ориентация на новейшие достижения технического прогресса, способность его быстро реагировать на все запросы рынка и социальные требования государства, имеет несравненно большее значение, чем количественный рост объема производимой продукции [1]. Существенной для оценки технического уровня является производительность основных видов технологического оборудования и сокращение затрат живого труда на всех этапах производства, что, в конечном счете, находит отражение в таком обобщающем показателе как производительность труда. В связи с резко возросшим за последние десятилетие уровнем автоматизации и компьютеризации технологического оборудования, в том числе и в резиновой промышленности, происходит постепенное обновление основных фондов [2,3], что обеспечивает высокую гибкость производства, отражающую возможность оперативно подстраиваться под постоянно растущие требования конечного потребителя к качеству выпускаемой продукции. Это практически невозможно без использования современных методик прогнозирования параметров качества конечного продукта [4,5].
Износ резинотехнических изделий и шин является одним из наиболее распространенных факторов выхода их из эксплуатации [6]. Скорость и характер износа напрямую зависят от условий и среды, в которой используется то или иное изделие. Несмотря на большое количество работ, посвященных износу, на сегодняшний день существуют лишь основные принцыпы и закономерности, которыми пользуются производители резинотехнических изделий и шин [7].

2 Объекты исследования и методики проведения экспериментов и расчетов
2.1 Объекты исследования
Основными материалами исследования являлись: резины шинного назначения, отличающиеся типом каучука и наполнителя, а также резина с высокой плотностью, наполненная оксидами металлов и применяемая для изготовления специальных резино-технических изделий.
Резины, использованные в испытаниях, имеют в своем составе:
1 — каучук СКИ-3 и технический углерод N339;
2 — комбинацию каучуков НК + СКД и технический углерод N339;
3 — комбинацию каучуков ДССК + СКД и технический углерод N339;
4 — комбинацию каучуков ДССК + СКД, технический углерод N339 и кремнекислотный наполнитель марки Зеосил 1165-МК.
В качестве композиции, обладающей высокой плотностью, была выбрана резиновая смесь на основе натурального каучука, имеющая в своем составе глет свинцовый в количестве 750 мае. ч. и концентрат баритовый в количестве 250 мае. ч. на 100 мае. ч. каучука, что обеспечивает плотность смеси 3,92 г/см3. Вследствие высокого содержания неактивных наполнителей резины на основе данной смеси обладают низкими физико-механическими показателями.
Для подтверждения факта окисления материала вследствие фрикционного взаимодействия с абразивной поверхностью применялись резиновые смеси на основе каучука СКИ-3 и технического углерода N339, а также аналогичная смесь, отличающаяся только содержанием стандартного противостарителя — Диафен ФП (антиоксидант 1РРИ).