Файл: Евзович В.Е. Влияние клеевых прослоек на качество ремонта шин.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 32
Скачиваний: 0
МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАН' И ШОССЕЙНЫХ ДОРОГ РСФСР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСК! АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
НИИАТ
В. Е. ЕВЗОВИЧ
ВЛИЯНИЕ КЛЕЕВЫХ ПРОСЛОЕК
НА КАЧЕСТВО РЕМОНТА ШИН
АВТОТРАНСИЗДАТ
Москва 1960
■' '
'ГОС. ПУБЛИЧНАЯ НАУЧН-ТЕХНИЧЕСКАЯ
БИБЛИОТЕКА СССР
Вброшюре изложены результаты работы по изучению влияния состава резинового клея, технологии его нанесения и некоторых других технологических факторов на качество ремон та шин. Дано описание пульверизационной
установки НИИАТа, предназначенной для на
несения клея на покрышки методом распили вания сжатым воздухом. Представлены ре зультаты внедрения рекомендованного клея и пульверизационного метода его нанесения. По казаны пути повышения качества ремонта шин
иданы рекомендации по улучшению состава клея и усовершенствованию технологии его на несения.
Брошюра предназначена для инженернотехнических работников шиноремонтных пред приятий и соответствующих исследовательских
ипроектных организаций.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Майским Пленумом ЦК КПСС (1958 г.) и семилетним планом развития народного хозяйства СССР предусмотрено значительное увеличение производства автомобильных шин. Наряду с этим боль шое развитие получит ремонт шин. Намечена широкая программа строительства новых шиноремонтных предприятий. Объем работ по ремонту шин к 1965 г. возрастет примерно в 3—4 раза. Необходи мость значительного развития ремонта шин обусловлена его боль шой .народнохозяйственной целесообразностью. Однако в настоя щее время эффективность ремонта сравнительно невысокая, о чем свидетельствует низкий послеремонтный пробег шин. Основная проблема в области ремонта — это повышение его качества.
В 1957—1958 гг. НИИАТом совместно с Московским институтом
тонкой химической технологии им. Ломоносова (МИТХТ) была про ведена работа по изучению состава резинового клея, технологии его
изготовления и нанесения, а также ряда других факторов, оказы вающих существенное влияние на прочность связи шиноремонтных материалов с материалом покрышки. НИИАТом была разработана технология нанесения клея методом распыливания сжатым возду хом, изготовлена специальная пульверизационная установка для выполнения этой операции.
Цель настоящей брошюры — ознакомить работников шиноре
монтных предприятий и соответствующих проектных и исследова тельских организаций с указанными работами, рекомендациями ин ститута по улучшению качества ремонта и результатами внедрения некоторых из них в производство.
Работа выполнялась в лаборатории автомобильных .шин НИИАТа, в лаборатории кафедры технологии резины Московского института тонкой химической технологии (МИТХТ), на Московском шиноремонтном заводе и на Вулканизационном заводе Мосгорисполкома. Помимо автора, в выполнении работы принимали участие сотрудники НИИАТа инженеры В. Н. Дубровин, Н. С. Вакула,
В. В. Михайлов, сотрудники МИТХТа А. Р. Меншутина и Т. Н. Гу-
лидова. Работы, описанные во второй, третьей и четвертой главах, проводились под руководством профессора Ф. Ф. Кошелева.
Глава 1. ПРОЧНОСТЬ СВЯЗИ ШИНОРЕМОНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОКРЫШКОЙ —ОСНОВНАЯ ПРОБЛЕМА РЕМОНТА ШИН
Исследование процесса разрушения отремонтированного участ
ка во время эксплуатации, выполненное НИИАТом [1], показало,
что причиной выхода из строя отремонтированных покрышек яв ляется недостаточная прочность связи шиноремонтных материалов с покрышкой, особенно в случае местных повреждений. Механизм разрушения отремонтированных сквозных повреждений, как прави ло, следующий: в процессе эксплуатации внутри отремонтированно го участка образуется очаг разрушения в виде небольших отслое ний манжеты и резиновой части заплаты от каркаса покрышки, за тем отслоение разрастается, между трущимися поверхностями воз
никают раковины, наконец, происходит полное отслоение резиновой части заплаты и разрушение манжеты. Таким образом, чтобы обес печить высокое качество ремонта шин, необходимо прежде всего резко улучшить прочность связи шиноремонтных материалов с по крышкой.
Прочность связи между шиноремонтным материалом и покрыш
кой значительно ниже, чем между отдельными элементами самой
покрышки. Отремонтированный участок работает в более тяжелых условиях, чем остальная часть шины, особенно в случае ремонта покрышек с разрушенным каркасом. В отремонтированном участке возникает высокая концентрация напряжений, увеличивается тепло образование, резко повышается температура, в результате этого
отслаиваются починочные материалы. Очевидно, чтобы обеспечить достаточную прочность связи в отремонтированном участке, требу ются материалы, не уступающие по качеству резине и тканям, при
меняемым при изготовлении шин. Однако широкая проверка фи зико-механических показателей материалов, поставляемых шиноре монтным заводам, показала, что качество починочных материалов чрезвычайно плохое. Заниженные требования действующего ГОСТ
2631—51 на шиноремонтные материалы позволяют шинным заво дам-поставщикам выделять для ремонта, как правило, материалы, не пригодные для изготовления шин, т. е. брак (отходы производ ства). Качественные показатели стандартных шиноремонтных ре
зин в несколько раз ниже показателей соответствующих резин, при меняемых при изготовлении шин. Одним из. наиболее серьезных не достатков выпускаемых починочных материалов является отсут ствие какой бы то ни было стабильности их качественных показа телей. Диапазон колебаний основных качественных показателей об-
4
разцов шиноремонтных резин (в том числе и оптимальных режимов вулканизации) составлял в среднем ±150% [2].
В настоящее время в соответствии с основными техническими требованиями НИЙАТа и МИТХТа [2] Научно-исследовательским
институтом шинной промышленности (НИИШП) разработан новый ГОСТ на шиноремонтные материалы, которым предусматривается повышение их качества до уровня лучших существующих материа-.
лов, применяемых для изготовления шин. Как показали результа
ты предварительных производственно-эксплуатационных испыта ний, выполнение требований нового ГОСТа бесспорно повысит ка чество ремонта шин. Однако в изделиях, подвергающихся во время эксплуатации сложным многократным динамическим нагрузкам, проблема прочности связи между различными резинами после ре монта (т. е. в случае привулканизации «сырых» резиновых смесей к ранее вулканизированной резине) остается первостепенной.
Очевидно, что прочность связи в отремонтированном участке в значительной мере определяется свойствами клеевых прослоек, на ходящихся между ремонтным материалом и изделием [3]. Улучше ние состава клея и технологии его нанесения обеспечит дальнейшее повышение качества и эффективности ремонта.
Глава 2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СВЯЗИ ШИНОРЕМОНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ С МАТЕРИАЛОМ ПОКРЫШКИ
В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
Описываемая в настоящей брошюре работа была выполнена в лабораторных и эксплуатационных условиях. На основании много численных лабораторных экспериментов был сделан ряд выводов и предложений по улучшению качества ремонта шин. После массо вых эксплуатационных испытаний некоторые предложения были
внедрены в производство.
Для оценки качества ремонта шин в лабораторных условиях не обходимы были прежде всего такие методы испытаний, которые позволили бы оценить прочность связи данного шиноремонтного материала с покрышкой.
Перед лабораторными испытаниями на прочность связи шиноре монтных материалов с покрышкой выдвигаются следующие основ ные требования [4]:
а) создать в лабораторных условиях на модельных образцах распределение напряжений, характер деформаций и разрушений,
близкие к действительно имеющим место при отслаивании шиноре монтных материалов от покрышек в процессе их эксплуатации;
б) обеспечить разрушение модельных образцов по поверхности стыка;
в) возбудить ,в модельных образцах во время испытаний процес сы утомления, способствующие разрушению перенапряженных
участков.
В настоящее время отсутствуют лабораторные методы определе-
2—1168 |
& |
ния прочности связи шиноремонтных материалов с покрышкой, ко торые бы полностью удовлетворяли указанным выше требованиям.
Надо отметить, что и шинная промышленность также еще не располагает вполне удовлетворительными, с этой точки зрения, ме тодами для определения прочности связи между отдельными эле ментами покрышки. Однако в последнее время был создан ряд ме тодов, которые позволили, с приемлемой для практических целей точностью, исследовать сравнительное влияние различных факто ров на статическую и динамическую прочность связи [4].
Результаты работы НИИАТа и МИТХТа в 1956 г. показали, что статический 'метод определения прочности связи не может обеспе чить достаточно правильной оценки качества ремонта. Разрушение образца при этом часто происходит не по поверхности раздела между починочным материалом и материалом покрышки. Характер
напряжений, возникающих в модельном образце, не воспроизводит
реальной картины распределения напряжений, возникающих при эксплуатации отремонтированного участка шины, в частности, со противление расслаиванию при однократном нагружении по ряду причин не соответствует выносливости изделия при многократных деформациях.
Однако в некоторых опытах целесообразно было применять ме тод статического расслаивания, так как последний отличается про стотой исполнения, хорошей воспроизводимостью результатов и
позволяет получить непосредственно количественную оценку сил
сцепления. Испытания на расслаивание выполнялись на разрывной машине по ГОСТ 6768—53. Этим методом оценивались в основном конфекционные свойства клея и влияние отдельных технологических
факторов на прочность связи после вулканизации.
Динамические испытания на прочность связи шиноремонтных
материалов с покрышкой в лабораторных условиях дали более по ложительные результаты, так как эти испытания по своему харак
теру в значительной мере воспроизводят основные особенности динамического режима нагружения покрышек в эксплуатации. По этому в описываемой работе в основном применялись испытания на динамическую прочность связи.
Чтобы определить в лабораторных условиях степень влияния тех или иных факторов на качество ремонта путем оценки дина мической прочности связи, была предварительно выработана мето дика изготовления и испытания модельных образцов. При выборе метода испытаний были проведены сравнительные испытания об разцов на многократный изгиб при кручении, на многократное сжатие и сдвиг. В результате был избран метод определения проч ности связи при многократном сжатии на машине ММС-1 на образ
цах цилиндрической формы с диагональным расположением пло скости стыка. При разработке этого метода испытаний в основу была положена методика МИТХТа и Московского шинного заво да [5]. Этот метод позволяет получить разрушение образцов по. стыку и обеспечивает время испытаний, достаточное для развития-
6
процессов утомления, имеющих место при эксплуатации покрышек. Проведенные в 1957 г. эксплуатационные испытания в основном подтвердили правильность сравнительной качественной оценки раз личных шиноремонтных материалов, полученной данным методом.
При изготовлении модельных образцов использовалась прослоечная резина из натурального каучука и протекторная из бута диен-стирольного каучука. Рецептура этих смесей была разработа на на основе рецептуры резин, применяемых для изготовления шин, в соответствии с «техническими требованиями» [2] и проектом но вого ГОСТа на шиноремонтные материалы. Лабораторные и эксплу атационные испытания показали, что эти материалыобладают наиболее высокими качественными показателями. Для изготовления модельных образцов использовались также вулканизированные пла стинки серийной протекторной резины из масляного бутадиен-сти рольного каучука толщиной 2 мм.
Состав вулканизированных пластинок, протекторной и прослоеч кой резиновых смесей, как правило, оставался неизменным на про тяжении всех испытаний. Изменялись только состав клея и методы его нанесения.
Очевидно, что для приближения условий лабораторных испыта ний к эксплуатационным и для получения более точной оценки ка
чества шиноремонтных материалов целесообразно указанные ма териалы при изготовлении модельных образцов дублировать с пластинками, вырезанными непосредственно из протектора или боковин покрышек, предназначенных для ремонта. Такая методика практиковалась НИИАТом и МИТХТом в работе, проведенной в 1956 г. [2]. Однако изготовление пластинок из покровной резины по крышек чрезвычайно сложный процесс. Практически невозможно получить пластинки с гладкой поверхностью и однородные по тол щине. Кроме того, в этом случае при большом объеме эксперимен тальной работы очень трудно обеспечить во всех опытах однород ность состава резины пластинок, так как из одной требующей ре
монта покрышки можно приготовить не более 50 качественных пластин размером 120 X 60 мм, принятым в указанной выше мето
дике НИИАТа и МИТХТа. Поэтому необходимо было выяснить воз можность применения для указанных целей соответствующих -вул канизированных пластинок, приготовленных лабораторным пу тем, что значительно облегчает изготовление образцов, одинаковых по толщине и составу.
Результаты сравнительных испытаний показали, что образцы,
изготовленные из пластинок, вырезанных из покрышек и приготов ленных в лаборатории по той же рецептуре, имеют одинаковую вы носливость при испытании на многократное сжатие. Температуры,
развивающиеся в образце При испытании, и величина деформации также очень близки. Из полученных данных можно сделать вывод,
что в некоторых случаях покровная резина ремонтируемых покры шек еще не обладает достаточной степенью старения, чтобы вызы вать заметное снижение прочности связи с шиноремонтными матег
риалами.
*2 |
7. |