Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћеханизм изнашивани€ шин




ѕричиной износа покрышек €вл€етс€ трение протектора о поверхность покрыти€ дороги в процессе качени€ колеса. ѕри входе и выходе из п€тна контакта происходит изменение формы беговой дорожки покрышки из кольцевой формы к плоской. ѕри этом возникают касательные напр€жени€ и напр€жени€ сжати€ q, вызванные нагрузкой. Ќапр€жени€ сжати€ в п€тне контакта возрастают от Ђ0ї на границе до максимального значени€ в центре п€тна. Ќа кра€х п€тна контакта, где касательные напр€жени€ больше силы сцеплени€ элементов протектора, происходит скольжение, сопровождающеес€ износом. ¬месте с тем, трение и деформаци€ сопровождаютс€ повышением температуры элементов беговой дорожки. »звестно, что резина €вл€етс€ термопластичным материалом. ѕовышение температуры с 0 до 100 снижает прочность межмолекул€рных св€зей в 2Ц3 раза.

ѕодавл€ющее число факторов, вли€ющих на интенсивность износа покрышек, св€зано с перераспределением и изменением величин вышеупом€нутых причин.

ѕоперечные касательные напр€жени€ в зоне контакта пропорциональны углу бокового увода , боковой жЄсткости  у и по длине контакта линейно возрастают от нул€ до максимального значени€.

ƒл€ пневматической шины бокова€ жЄсткость зависит от конструкции каркаса и протектора, а также от внутреннего давлени€, и поэтому максимальное значение касательного напр€жени€ равно

(7.1)

где Ќ - высота профил€ шины,   - коэффициент пропорциональности.

 

ѕроскальзывание равно

(7.2)

где k 1 - конструктивный коэффициент; - длина контакта.

ѕри нагружении колеса крут€щим или тормозным моментом Mk можно прин€ть, что продольное касательное напр€жение на контакте распределено по длине контакта по закону треугольника ( = 0 на входе и = T на выходе из контакта), а величина проскальзывани€

(7.3)

где Kx - конструктивный коэффициент в окружном направлении; kx - жЄсткость в окружном направлении; R - радиус качени€.

»так, под действием касательных напр€жений возникает проскальзывание, что вызывает износ. ѕоэтому необходимо рассмотреть механизм изнашивани€ резины в услови€х проскальзывани€.

ѕо существующим представлени€м износ высокоэластичных полимерных материалов может быть усталостным посредством Ђскатывани€ї и абразивным.

ѕри усталостном износе разрушение поверхностного сло€ резины происходит после многократных деформаций его выступами истирающей поверхности. ”сталостный износ €вл€етс€ основным видом износа автомобильных шин, при этом на поверхности протектора не образуетс€ видимых следов истирани€.

“ак как поверхности реальных тел всегда шероховаты, то контакт между ними всегда дискретен, т.е. происходит в отдельных п€тнах касани€. ѕ€тна касани€, возникающие вследствие совместного действи€ нормальной и продольной нагрузок, нос€т название фрикционных св€зей.

ѕроцесс трени€ и изнашивани€ можно представить происход€щим по трЄм последовательным этапам:

  • образование фрикционных св€зей при измен€ющихс€ деформаци€х и развивающихс€ температурах;
  • нарушение фрикционных св€зей;
  • разрушение поверхности.

¬ общем случае различают п€ть видов нарушени€ фрикционных св€зей:

1. ћикрорезание и царапание, которые про€вл€ютс€ при наличии острых выступов на истирающей поверхности и больших контактных давлени€х, когда легко достигаетс€ предел прочности материала. ќтделение материала происходит в результате однократного воздействи€.

2. ѕластическое оттеснение, которое характеризуетс€ наличием тупых выступов при средних нагрузках. ќтделение материала происходит в результате большого числа циклов деформации.

3. ”пругое оттеснение, при котором материал обтекает движущийс€ выступ, а затем восстанавливает свою первоначальную форму. „исло циклов до разрушени€ может быть велико. Ёто наиболее типичный случай при истирании резины.

4. јдгезионный отрыв, обуславливающий молекул€рную составл€ющую силы трени€ на поверхности соприкосновени€. јдгези€ всегда сопровождает любой вид взаимодействи€, но, как правило, невелика по сравнению с объЄмной прочностью материала.

5.  огезионный отрыв, т.е. схватывание поверхностей, сопровождающеес€ глубинным вырыванием материала.

Ќормальный износ протектора автомобильных шин происходит при третьем виде нарушени€ фрикционных св€зей, т.е. при упругом оттеснении.

¬ результате многократно повтор€ющихс€ воздействий происходит разрушение и отделение частиц износа с поверхности трени€. “акой процесс разрушени€ поверхности трени€ рассматриваетс€ как фрикционно-контактна€ усталость материала.

ќсновные закономерности интенсивности износа при упругом контакте следующие:

1. »нтенсивность износа зависит от нагрузки и степени, большей единицы.

2. »нтенсивность износа возрастает с увеличением коэффициента трени€.

3. ”величение модул€ упругости материала приводит к увеличению интенсивности износа.

4. »нтенсивность износа снижаетс€ при улучшении прочностных характеристик материала.

ѕредрасположенность к износу посредством скатывани€ наблюдаетс€ у м€гких резин, особенно при повышенных нагрузках.

“ипичный рисунок истирани€ представл€ет собой систему параллельно чередующихс€ гребней и впадин, расположенных перпендикул€рно направлению истирани€.

—начала по€вл€ютс€ раздиры и трещины, возникающие в результате действи€ сил трени€, когда напр€жени€ сдвига превышают прочность резины. ѕо€вление рисунка истирани€ происходит из-за повышени€ температуры нагрева и разм€гчени€ резины. –азрушени€ начинаютс€ обычно там, где поверхность резины находитс€ в состо€нии наибольшего рассто€ни€.

≈сли возникла трещина, то дальнейшее разрушение происходит под действием уже меньшего усили€. »стирание посредством скатывани€ может происходить лишь в определЄнном сочетании внешних условий и свойств резины.

»нтенсивность износа шин на дорогах со щебЄнчатым покрытием вследствие среза поверхности шашек, царапин, надрывов и т.д. значительно выше, чем на дорогах с асфальтобетонным покрытием, так как имеет место абразивный износ.

¬ реальных услови€х эксплуатации истирание протекторных резин происходит по смешанному механизму износа. —уммарна€ интенсивность износа определ€етс€ соотношением отдельных видов износа.

“емпература на поверхности трени€ €вл€етс€ основным фактором, определ€ющим интенсивность изнашивани€ резины и еЄ разрушени€.

¬ процессе эксплуатации температура шины повышаетс€ под действием силы трени€ и из-за деформации. »з дифференциального уравнени€ баланса теплоты, котора€ выделилась при трении шины о дорогу и пошла на нагрев шины и окружающей среды:

(7.4)

где - врем€ работы; F - сила трени€ в месте контакта шины с дорогой; F ш - площадь охлаждени€ шины; t 0 - температура окружающей среды; t - температура шины; ш - теплоЄмкость шины; - коэффициент теплоотдачи от шины в окружающую среду.

ясно видно, что повышение температуры шины при прочих одинаковых услови€х пропорционально силе трени€:

(7.5)

»зучение и предупреждение причин преждевременного износа и разрушени€ шин св€зано с необходимостью умени€ определить их виды износа и разрушений, безошибочно вы€вл€ть причину, вызвавшую каждое конкретное разрушение или вид износа шин или определить основную причину, вызвавшую данное разрушение или вид износа.

¬се шины, вышедшие из эксплуатации, раздел€ют на две категории: I Ц с нормальным и II Ц с преждевременным износом или естественным износом (разрушением) новых и первично восстановленных шин, подразумевают естественный износ, наступивший по выполнении шиной эксплуатационной нормы пробега (действующей в данном ј“ѕ) и пригодной дл€ восстановлени€.

Ќормальным износом (разрушением) повторно восстановленной шины считаетс€ износ, наступивший по выполнении его эксплуатационной нормы пробега независимо от пригодности или непригодности этой шины к последующему восстановлению.

”казанный критерий определени€ нормального износа (разрушени€) шин €вл€етс€ условным. Ўины с видами износа и разрушени€, не отвечающие указанному критерию, относ€тс€ ко II категории.

¬се факторы, вли€ющие на износ шин, с точки зрени€ их реализации с целью увеличени€ ресурса шин целесообразно классифицировать по признаку управл€емости техническим персоналом ј“ѕ (рис. 7.1).

–ис. 7.1.  лассификаци€ факторов изнашивани€ покрышек по признаку управл€емости

»«ћ≈Ќ≈Ќ»≈ “≈’Ќ»„≈— ќ√ќ —ќ—“ќяЌ»я ј¬“ќћќЅ»Ћ№Ќџ’ Ў»Ќ





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-09-20; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1811 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—амообман может довести до саморазрушени€. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1737 - | 1587 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.