книги из ГПНТБ / Потураев, В. Н. Резина в горном деле

решение которой производилось на ЭЦВМ. В начале были вы­

На рис. 89 представлены совмещенные контурные графики влияния окиси цинка и сажи ПМ-15 на физико-механические свойства резин с вулканизующей системой А.

Для дальнейшего опробования в элементах сдвига были ото­ браны две смеси с содержанием ПМ-15 соответственно 5 и 10 весо­ вых частей, так как смеси с 15 и 20 весовыми частями ПМ-15 имели

140

Из данных табл. 15 видно, что лучшие показатели усталостных испытаний имеют блоки из резины типа I. В течение всего времени испытания блоки из резины типа I имели стабильную жесткость.

состава исходной смеси определим влияние динамических характе­ ристик вулканизата на его усталостные свойства.

и3 700 Сняты с испытания ввиду

малой жесткости

Согласно принятому методу планирования и выбранной ма­ трице рассматривались восемь марок амортизационных резин, из них четыре известные марки типа 2959, 1378, 1224, 1847 и че­ тыре опытные смеси. Из этих резин были изготовлены элементы сдвига и подвергнуты экспериментальным исследованиям для определения динамических характеристик при режиме нагруже­ ния: амплитуда 12,5 мм, со = 50—70 1/с.

В качестве математической модели использован линейный полином типа

У — bо “Ь Ь^хх -J- Ъ2х2 -f- bsx3-f- Ъ^„хгх2 -f- b13XjXs

-f- b23x2xз -j- b^x^c.jc^. (3.99)

141

Пределы изменений динамических характеристик -^тах И -^тт приведены в табл. 17.

Коэффициенты уравнения (3.99) рассчитывались по результа­ там испытаний резинометаллических блоков на эксперименталь­ ных стендах.

Матрица планирования эксперимента показана в табл.18, где приняты следующие обозначения: * t — динамический модуль, МН/м2; * 2 — коэффициент поглощения энергии; х3 — теплообра­ зование, °С; у — наработка блоков, ч.

После подстановки значений коэффициентов уравнение (3.99) принимает вид

у= 4194 - 3481*! - 1406*2 -

—3731* 3+ 1069* 5*2+

+3594*5*3 +

+1 2 1 9 * 2 * з — 1 3 0 6 * 5 * 2 * 3

в образце

Из уравнения (3.100) видно, что все три динамические характе­ ристики оказывают отрицательное влияние на усталостные свой­ ства, в большей степени динамический модуль и температура, несколько меньше коэффициент поглощения энергии в пределах', его изменения ф = 0,1—0,3. Затем был проведен контурно-графи-^

142

ческий анализ уравнения согласно схемы планирования Клей­ мана.

На рис. 90 представлены контурные кривые зависимости уста­ лостных свойств от температуры в образце во время работы и коэф­ фициента поглощения энергии при трех постоянных значениях динамического модуля. Контурные кривые на графике получены путем соединения точек с одинаковыми значениями сопротивлений усталостному разрушению (N, ч).

На рис. 91 представлены контурные кривые зависимости уста­ лостных свойств от динамического модуля и температуры в образ­

Gr = 0,74 МН/м2, ф = 0,17, Т = 55° С по рис. 90 определяем нара­ ботку в часах N ^ 15 тыс. ч, что соответствует данным экспери­ ментальных испытаний резины 51-1562.

Таким образом, изложенный метод подбора оптимальной смеси является достаточно эффективным средством при создании резино­ вых деталей с заданной долговечностью.

12. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ РЕЗИНОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Специфика горных предприятий (громоздкое и тяжелое обору­ дование, абразивность и агрессивность внешней среды, трудность установки машин в шахтах и на карьерах, трудность их обслужи­ вания и т. д.) обязывает соблюдать определенные правила при ^эксплуатации резиновых изделий. В общем случае эти правила могут быть сведены к следующему.

143

1. К эксплуатации должны быть допущены лишь резиновые детали с гладкой поверхностью без видимых трещин, царапин, сколов и других дефектов. Если деталь имеет металлическую арматуру, необходимо, чтобы ее прикрепление к резиновому массиву было достаточно прочным, без надрывов и трещин. Осо­ бенно эти требования должны соблюдаться при эксплуатации РТИ в условиях многократных циклических нагрузок. При изго­ товлении РТИ следует придерживаться правил и ТУ заводовизготовителей (в частности, технические условия ТУ233-54р), а хранение готовых деталей должно осуществляться согласно правилам, изложенным в ТУ233-54р. В частности, амортизаторы и элементы упругих подвесок вибромашин следует хранить в за­ крытых помещениях с нормальной температурой, вдали от отопи­ тельных систем (расстояние не менее 1 м от сети центрального отопления) и воздействия агрессивных сред — масел, раствори­ телей, кислот, щелочей и т. д.

2.Резиновые элементы амортизаторов не должны краситься любой краской, за исключением маслопредохранительных и озоно­ защитных лаков, если это необходимо. При покраске оборудова­ ния резина должна быть защищена от попадания краски.

3.Резиновые детали должны быть защищены от попадания любых масел, эмульсий, охлаждающих жидкостей и т. д. Если невозможно использовать специальные, например маслостойкие резины, следует защищать амортизаторы с помощью отражатель­ ных щитков или помещать их в защитные устройства.

4.Сварочные работы должны быть выполнены до установки амортизаторов. Если это невозможно, следует предохранять

резину толстым слоем асбеста и не допускать перегрева элемента

ипопадания на его поверхность капель горячего металла.

5.При установке оборудования на резиновых амортизаторах кроме собственного веса необходимо учитывать вес рабочей среды (например, перерабатываемого материала, жидкости и т. д.), особенно в тех случаях, когда этот вес не совпадает с центром тяжести машины. При этом амортизаторы должны быть размещены таким образом, чтобы их рабочие деформации и другие отклонения (например, боковая раскачка и др.) под нагрузкой были одинако­ выми для всех элементов.

6.Соединение амортизаторов с установочной металлической арматурой или основанием машины должно быть таким, чтобы исключить перемещение деталей в процессе эксплуатации. При этом крепежные болты должны быть установлены так, чтобы при работе они не могли повредить поверхность резины. Если резино­ вый элемент испытывает деформации сдвига, то зазоры между крепежными болтами и металлической арматурой должны быть минимальными.

7.Если амортизатор, например цилиндрический элемент, уста­ навливается в металлических чашках, то необходимо, чтобы между

-боковой поверхностью резины и металлом был установлен расчет­

144

ный зазор. В противном случае за счет присутствия эффекта объемного сжатия характеристика сила — деформация может существенно отличаться от расчетной силовой характеристики.

8.Некоторые конструкции амортизаторов предназначены для восприятия нагрузки лишь в одном направлении. Поэтому при их установке необходимо учитывать правильное положение.

9.Если амортизатор используется как стабилизирующее звено, то при установке оборудования он не должен деформироваться свыше указанной нормы.

10.При запрессовке деталей в металлические обоймы (напри­ мер, резинометаллических шарниров в обоймы стоек вибрацион­ ных конвейеров) или установке их с предварительной деформацией (например, элементы сдвига в тех же виброконвейерах) необхо­ димо использовать специальные приспособления. Деталь в метал­ лической обойме должна быть установлена без перекосов, с равно­ мерно распределенной по контуру деформацией.

11.Если оборудование эксплуатируется при пониженных или повышенных температурах, жесткость амортизаторов может суще­ ственно изменяться. Это изменение следует учитывать при уста­ новке амортизаторов, а также при запуске и остановке машины.

12.Если на машине имеются трубы, кабели и другие подвиж­ ные соединения, то они должны быть подсоединены с учетом ре­ жима колебаний и не находиться в зазоре между машиной и осно­ ванием. Электрическая подводка и заземление должны быть плотно пригнаны к машине и не совершать движения во время

ееэксплуатации.

13.Между устанавливаемым оборудованием и основанием необ­ ходимо выбирать оптимальный зазор, чтобы обеспечить расчетное смещение и предохранить машину от чрезмерных ударов. В ста­ ционарном режиме работы этот зазор определяется максимальной амплитудой колебапий оборудования, а в переходных режимах

максимальным смещением. Выбор зазора тесно связан также с допустимой деформацией амортизатора. Зазор вокруг оборудо­ вания должен быть выбран с учетом режима работы и технологи­ ческих особенностей амортизируемого объекта и примыкающих к нему машин.

Если объект установлен на амортизаторах и его центр тяжести совпадает с осями симметрии, то зазор должен быть равен макси­ мальному смещению, которое может произойти в осевом или радиальном направлении. Если центр тяжести расположен асим­ метрично и амплитуда колебаний не везде одинакова, то зазор выбирают максимальным.

Если амортизируемые объекты расположены последовательно, то зазор между ними будет суммой зазоров для каждого объекта в отдельности. При этом необходимо помнить, что колебания «фтих объектов не всегда будут фазовыми.

При выборе зазоров следует также учитывать вспомогательное оборудование и арматуру, прикрепленные к машине. Желательно,

чет некоторых видов резино-металлических амортизаторов в случае больших

ческого призматического амортизатора. — В кн.: Вопросы динамики и проч­ ности, вып. 27. «Зинатне», Рига, 1973, с. 147—153.

20. Д ы р д а В. И. Определение длительной работоспособности ре­ зино-металлических упругих связей вибрационных машин при интенсивном

ческое и экспериментальное исследование реологических свойств резиновых деталей при динамических нагрузках, М., «Наука», 1968. (Третий Всесоюз­ ный съезд по прикладной механике АН УССР), с. 78.

22. Д ы р д а В. И., К р у ш И. И., Р о з о в с к и й М. И. О функ­ ции релаксации упруго-наследственных материалов при наличии простого течения. «Механика твердого тела», 1966, № 6, с. 155—157.

23. Д ы р д а В. И., С а н к и н В. А., Д ь я ч е н к о А. М. О тепло­ образовании в полом цилиндрическом амортизаторе при многократном ци­

О расчете длительной прочности резиновых деталей вибромашин, — В кн.: Вопросы рудничного транспорта, вып. 13. Киев, «Наукова думка», 1973,

с. 310—325.

25.З а л е с о в О. А. Армировка вертикальных стволов шахт и ее исследование на электронных моделирующих машинах. М., «Недра», 1966, 212 с.

26.З у е в 10. С. Разрушение полимеров под действием агрессивных

рующих свойств упруго-наследственных систем. Изв. АН СССР. Механика, 1965, № 6, с. 14—17.

тизаторов. — В кн.: Вопросы динамики и прочности, под ред. Я. Г. Пановко, вып. XI. Рига, Изд-во АН Латв.ССР, 1964, с. 128—139.

поля при кинематическом возбуждении амортизатора. — В кн.: Вопросы динамики и прочности, вып. 19. Рига, «Зинатне», 1969, с. 148—159.

34. Л а в е н д е л Э. Э., С а н к и н В. А. Расчет теплообразования

вполом цилиндрическом амортизаторе при кинематическом возбуждении. —

Вкн.: Применение резино-металлических деталей в тяжелых машинах. Киев. «Наукова думка», 1973, с. 95—104.

35. Л а з а р е в а К. Н., Р е з н и к о в с к и й М. М. Некоторые осо­ бенности утомления резин при асимметричном цикле нагружения. «Каучук

145

32с. Авт.: В. Н. Потураев, И. И. Круш, В. И. Дырда, Н. Н. Науменко.

39.М у л л и н з Л. Структура и механические свойства наполненных резин. «Каучук и резина». 1968, № 7. с. 10—13.

40.Н а в е с к а и эксплуатация резинотросовых канатов на скиповом

в тяжелых машинах. Киев, «Наукова думка», 1973, с. 28—36. Авт.: В. Н. По­ тураев, И. И. Круш, В. И. Дырда и др.

44. О п р е д е л е н и е динамических параметров резино-металличе­ ских деталей при сжатии со сдвигом. — В кн.: Вопросы динамики и проч­ ности. Рига, изд. АН Латв.ССР, 1970, с. 201—204. Авт.: В. Н. Потураев В. П. Франчук, В. И. Дырда, А. П. Мищенко.

дование динамических параметров упругих связей вибрационных машин при повышенных температурах. — В кн.: Проблемы вибрационной техники. Киев, «Наукова думка», 1970, с. 268—272.

48. П о т у р а е в В. Н., Д ы р д а В. И. Экспериментальное исследо­ вание теплообразования в резино-металлических деталях сдвига при много­ кратном циклическом нагружении. Реферативная информация о закончен­ ных научно-исследовательских работах в вузах УССР за 1968 г., вып. 3. Киев, 1969, с. 133-134.

49. П о т у р а е в В. Н., Д ы р д а В. И. Исследование теплообразо­ вания в резино-металлических блок-шарнирах. «Каучук и резина», 1968, № 3, с. 43-45.

50. П о т у р а е в В. Н., Д ы р д а В. И. Экспериментальные иссле­ дования работоспособности резино-металлических блок-шарниров. «Каучук и резина», 1968, № 8, с. 38—41.

51. П о т у р а е в В. Н., Д ы р д а В. И. Экспериментальное иссле­ дование градиента температур, возникающего в резиновых деталях при действии циклических нагрузок. — В кн.: Вопросы динамики и прочности,

Некоторые вопросы динамики и усталости резиновых элементов тяжелых

Разработка конструкции, выбор параметров и исследование долговечности резиновых деталей вибрационных машин. — В кн.: Динамика непрочность

149