Файл: Потураев, В. Н. Резина в горном деле.pdf

кручивания ф = 1,5 ч- 2,0° (относительный сдвиг 0,045—0,06), частоте 60—70 1/с и радиальном поджатии до 200 кгс. Данные испытаний позволили получить график наработки шарниров до отказа при различных величинах относительного сдвига (рис. 87).

При натурных испытаниях шарниров из 60 образцов вышло из строя 8 вследствие появления в резиновых элементах трещин критического размера. Наработка таких шарниров составила от 9600 до 18 000 ч. Остальные шарниры имели наработку свыше 30 600 ч без видимых следов разрушения. Поэтому указанную цифру долговечности не следует считать окончательной.

В процессе испытаний отмечалось также увеличение жесткостных параметров шарниров вследствие процессов старения при длительных испытаниях. Для некоторых образцов увеличение

У

Рис. 87. Зависимость In N (у) для шарниров:

1 — разброс опытных данных: 2 — образцы выдерж­ ки 5,6-10* циклов без видимого разрушения

жесткости составило около 40—50% по сравнению с первона чальной.

2. В ы б о р о п т и м а л ь н о г о с о с т а в а и с х о д н о й

показали изложенные выше результаты конструкторских и техно­ логических разработок, лучшими для данного случая являются резины на основе изопренового каучука типа СКИ-ЗН1 с сажей типа ПМ-15. При эксплуатационном режиме нагружения вибро­ конвейеров типа КВ21 (амплитуда колебаний 10—12,5 мм, частота 60—80 1/с) элементы из таких резин должны иметь динамический модуль сдвига 0,6—0,8 МН/м2 и обеспечить наработку до отказа

N Ss 5000 ч.

Подбор и отработку оптимальной смеси вначале цроизведем на стандартных резиновых образцах в виде двусторонней лопатки толщиной 2 мм. Предварительно определим условия ограничения физико-механических свойств, для чего составим матрицу типа, представленного в табл. 7.

135

В качестве независимых переменных примем: х х — сопроти­ вление разрыву, а, МН/м2; х 2 — динамический модуль, Ga, МН/м2; xs — коэффициент внутреннего трения; у — сопротивление много­ кратному растяжению, ч. Эти величины определялись на стандарт­ ных образцах по методам исследований, предусмотренных ГОСТом.

Математическая модель процесса согласно выбранной матрице представляла собой линейный полином вида

У ~ Ь, ■\- Ь|X^ -| - Ъ2Х2 - f - b 3Xs ' ; Ь12 'Г ] X2 - j - b^X^Xg - f - b 2gXgXg.

Окончательно уравнение имело вид

у = 65 -f \2хг— 10х2 — 13,4г3 + 0,9x^2 + Ъ ^ гхъ-j- 2,ix2x3.

Для определения условий ограничения был построен контур­ ный график в треугольных координатах (рис. 88). Из графика следует, что для достижения сопротивления многократному растя­ жению (7Vmax) физико-механические свойства исходной смеси должны иметь следующие значения: о ^ 28,0 МН/м2; Сд — 2,0— 2,3 МН/м2; Кв т = 2,5 ч- 2,7 (см. рис. 89). Цифры на кривых обозначают области с равными числовыми значениями N.

136

Далее рассмотрим влияние различных ингредиентов смеси: серы, цинковых белил, сажи ПМ-15, сантокюра и альтакса на

ному растяжению)

ограничения для данного случая представлены в табл. 8 и 9. Мат­

137

Т а б л и ц а 11

Математическая модель описания исследуемых физико-механи­ ческих свойств смеси согласно выбранной матрице представляется в виде

У= К + Ъ1х1+ Ъ2х2+ Ъ3хз+ bixi + Ь6хй+ Ь12хгх2 + Ь13ххх3+

+ buxixi + bibxixb+ Ь23х2хз+ b2ix2xi + Ъ2Ьх2хъ+ b3ix3xt +

+ Ь ЗЪХ 3Х Ъ + Ь 4ЬХ 4Х Ь-

Коэффициенты регрессии определялись по формуле [411

, 2 xtyt ь‘ = ~ г -

Значения коэффициентов регрессии, рассчитанные с помощью ЭЦВМ, приведены в табл. 11. Определение значимости коэффи­ циентов уравнения регрессии производилось в следующей после­ довательности: находилась среднеквадратичная ошибка коэффи-

138

Продолжение табл. И

вался на ЭЦВМ (табл. 12).

Расчетные значения коэффициента tt сравнивали с табличным значением критерия Стьюдента t, выбранного с учетом принятых числа степеней свободы и уровня значимости [9], [10]. Уровень значимости обычно принимается равным 0,05. Число степеней ■свободы

/ = У ' — 1 = 24,

где N' ^ 25 — число параллельных измерений эксперименталь­ ной величины у.

Для перевода уравнения модели процесса с нормированными переменными (xib кодированных уровнях) в систему с натураль­ ными значениями количественных параметров пересчитываем ко­ эффициенты Ь{ по формулам

У= К + bxzx+ b2z2+ b3z3+ bxzx-f b&z5+ b12zxz2+ b13zxz3+

+ &14Z1Z4 + &15Z1Z5 + b 23Z 2Z 3 - f fe24Z 2Z4 + b 2bZ 2Z b + b ^ Z ^ +

Подставляем значения z4, z2, z3, z4, z5 и величины пересчитанных коэффициентов bi в уравнение (3.98), получим систему уравнений,

139