Способ ускоренного определения выносливости резиновых конических мембран

Способ ускоренного определения выносливости резиновых конических мембран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения усталости резиновых конических мембран. Цель изобретения - повышение информативности путем обеспечения определения выносливости мембраны не только при базовом значении ее прогиба, а и при любом его значении. По предложенному способу выносливость мембраны определяют при базовом прогибе, соответствующем 0,82 предельно допустимого, по зависимости приведенной в описании. Дополнительно определяют выносливость при прогибе, отличном от базового и давлении на мембрану, соответствующем выносливости мембраны, достаточной для построения линейной зависимости , приведенной в описании. По указанной линейной зависимости определяют выносливость мембраны. 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) (51) 5 С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

rIO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

MPH ПЮТ СССР.е.ßÌ ., сЪ

1 .ъ t L.i »Л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 нических мембран. Цель изобретения— повышение информативности путем обеспечения определения выносливости мембраны не только при базовом значении ее прогиба, а и при любом его значении. По предложенному способу выносливость мембраны определяют при базовом прогибе, соответствующем

0,82 предельно допустимого, по зависимости приведенной в описании. Дополнительно определяют выносливость при прогибе, отличном от базового и давлении на мембрану, соответствующем выносливости мембраны, доста- точной для построения линейной зависимости, приведенной в описании. По указанной линейной зависимости определяют выносливость мембраны.

2 табл. (21) 4663162/28

t (22) 06. 12.88 (46) 15.01.91. Бюп. 11- 2 (72) В,Н.Антропова, Т.В.Бородко и М.В.Вакорина (53) 620.178.4 (088.8) (56) Вакорина М.В., Бородко Т.В. и др. Расчет параметров работоспособности резиновых и резинотканевых мембран. — Тематический обзор. М.:

ЦНИИТЭнефтехим, Производство РТИ и

АТИ, 1984, с. 29-30. (54) СПОСОБ УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЫНОСЛИВОСТИ РЕЗИНОВЫХ КОНИЧЕСКИХ

ИЕМБРАН (57) Изобретение относится к испытательной технИке, а именно к способам определения усталости резиновых коИзобретение относится к испыта-. тельной технике, а именно к способам определения усталостной прочности материалов.

Цель изобретения — повышение инфбрмативности путем обеспечения опре деления выносливости N мембраны не только при базовом значении ее прогиба, а и при любом его значении S.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют разрывную прочность

fт образца резины при температуре, то6 котоРую она имеет в условиях эксплуа-. тации мембраны.

По максимальной величине деформации ; резины мембраны определяют амплитудное значение f напряжений для циклического нагружения растяжением другого образца резины мембраны.

Выносливость N другого образца оп06Р ределяют в эксп уатационных условиях работы мембраны. Определяют напряжение f„ „g в мембране при ее эксплчата- ции.

Выносливость мембраны при базоВом прогибе S соответствующем 0,82 баэ» предельно допустимого, определяют па зависимости

К то6Р 8 4

Дополнительно в описанной последовательности определяют выносливость

1620907

1я 1, — 1я

S 6Q3 — St

К при прогибе S< отличном от базо- . вого, и давлении P на мембрану, соответствующем выносливости мембраны . достаточной для построения в полу5 логарифмических координатах линейной зависимости

1g N 1g Нз,и+ АЬЗ. где А б.й =13

S g- S)

8э

N - выносливость мембраны при

2 р з базовом прогибе Sa u давлении Р. 15

Выбор величины давления P при дополнительных испытаниях должен производиться в пределах от 0,35 до 0,9 от величины статической прочности

Р „, мембраны, которую также определя- 70 ют экспериментально. Предложенный интервал дпя выбора величины давления Р обеспечивает построение указанной линейной зависимости при числе циклов испытаний до разрушения, т.е. в интервале от 10 до 10 .

П р и и е р. Определяли динамическую выносливость резиновых конических мембран высотой Н = 40 мм, толщиной

h = 0,8 мм при раб.ходе = й10 мм, работающих при рабочем давлении Р

= 0,4 ИПа, Т =. +70 С в рабочем зазоре С = 4, 5 мм. Резина HO-68-1. Величина предельно допустимого рабочего хода составлЯет S„paA > „= й18,25 мм. 35

Величина базового рабочего хода для прогнозируемой мембраны составляет 0,82 . Зр, „= 14,96 мм. Сравнение с требуемым рабочим ходом показывает, что S q> g S a > поэтому определение

40 динамической выносливости мембран при требуемом ходе по известному способу невозможно.

В соответствии с предлагаемым спо45 собом определяли динамическую выносливостьь мембран при требуемых з нач ениях рабочего давления и температуры

- (Ppqa = 0,4 ИПа, Tpqa= +70 С) .

Рассчитывали величину деформации мембран 50

Рассчитывали амплитудное значение напряжения в образцах (ГОСТ 10952-75);

fq = EAÄÄ, (:о = 12 ИПа.

Определяли прочность резины при разрыве (ГОСТ 270-75) при температурах: комнатная f требуемая fz

" fz q@.

Е = 11,9 ИПа, f, =8,ОИПа, Е г = 7,4 MIIa.

Рассчитывали приведенное к Т напряжение мембраны, возникающее под

0 действием Pea= 0,4 ИПа, 7pqa= 70 С:

f spica = f q + f p K< 2 +

+ 1,216 = 2,416, à lg f pù = 0,3831.

Рассчитывали динамическую выносливость мембран при базовом ходе и требуемых величинах P щ6 и Т е .

«Я (1 18 Ещ)Яь - 18 Е ) ьчз 8 овр хтовр т.е. Nqq>.= 6,998 ° 10 пнкла.

Проводили дополнительные испытания мембран до разрушения, для чего определяли опытным путем статическую прочность мембран P = 2,4 ИПа, выбирали величину рабочего давления для проведения дополнительных испытаний в интервале (0,35-0,9) P . равном 1,0 MIa = 0,4 P ° Определяли величину динамической выносливости мембран при P „6 = 1,0 ИПа и ходе

+7 мм, что соответствует 0,38 S /

4 Sä >. Как правило, мембраны данного типа эксплуатируются при величинах рабочего хода от 0,2 до 1,0 от

S„p оц. Поэтому рабочий ход при дополнительных испытаниях мембран выбирается из указанного диапазона, Результаты испытаний мембран приведены в табл. 1.

Рассчитывали динамическую выносливость мембран при Ppqp = 1,0 KIa, Т = -20 С и базовом ходе 1g Н,э=

1,11, а также рассчитывали параметр А

"—.м-ны 1 "100%

Определяли динамический модуль

Е „ц и Tosp (ГОСТ 10828-75) и динамическую выносливость резины 1g Я,> (ГОСТ 10952-75) при f овр = и- ны =, 20 Ф Едри = 6,0 ИПа, Тщ = 90 С, 1g Х 7,875.

Затем рассчитывали искомую динамическую выносливость мембран при требуемых рабочих параметрах (Р pqa =

= 0,4 ИПа, Т р = +70 С):

S pQg = +10 MM = 0,55 Ядре,у,,рд р

1g 11кск = 1g N g+ A(S Q Spq )

= 4,845 + 6,1 ° (0,82 — 0,55) = 6,50;

Nè „= 3,162 106 циклов.

Таблица 1

Динамич еская выносливость мембран при Т цв = 20 С, Р д = 1,0 МПа и ходе 7 мм

Мембрана, Количество Время испытаФ циклов ний, ч

0,86

1,12

1,78

1,87

2,28

2,48

3089

64 16

7083

8217

89 1.0

2

4

Ni = 6309, lg «Ni = 3,80

5 162090

В табл. 2 представлены значения динамической выносливости мембран при Р = 0,4 МПа, Т ц = +73 С,ходе

+1О мм, полученные экспериментальным путем и определенные по известному и предлагаемому способам.

Из приведенных в табл. 2 значений видно, что средние числа циклов до разрушения мембран, определенные по

1О известному и экспериментальному способам, значительно различаются: погрешность достигает 97,77..В то же время погрешность между средними значениями числа циклов до разрушения мембран, определенных экспериментально и по предлагаемому способу, составляет 11,957. Это является подтверждением необходимости учета величины рабочего хода при определении д» динамической выносливости мембран, Формула из обретения

Способ ускоренного определения выносливости резиновых конических мембран, заключающийся в том, что определяют разрывную прочность йт тоьр образца резины при температуре эксплуатации мембраны и выносливость

N другого образца резины в эксплуатационных условиях работы мембраны и определяют выносливость мембраны при базовом ходе Я,, соответствующем О, 8 2 предельно доп ус тимог о, по зависимости (1 lg нь- lg fg) ваз 8 оьр тю а где f „ — напряжение в мембране при ее эксплуатации, — амплитуда напряжений при циклических испытаниях другого образца резины, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности путем обеспечения определения выносливости

М мембраны не только при базовом значении ее хода, а и при любом его значении S дополнительно определяют выносливость Ni при ходе S, отличном от базового, и давление P на мембрану, соответствующем выносливости мембраны, достаточной для построения в полулогарифмических координатах линейной зависимости

18 И = 18 И +АЬБ, где А

1g N (1g Х 6 э

8 б<л

М

N< — выносливость мембраны

Ьаз при базовом ходе S и давлении P.

1620907 а 1 о

О о

CJ о

j O,1 ! go1 л и

R. са еи

Ж ди л л л

Ch со

СЬ

О в О

1,й! ! о1 о о и о и

Cl вв S

IK

1 Р

1 1о!

I Ф Х 1 ",!

v) Ба

1 5 в 3

1 о 1 о! сру б1

g o A ) t(1 cf

ОО ООООO сЛ л. с \ о an сь сч а сч О с Ъ л О сО И

° в л в л л см см с 1 с ъ р я

1иГ Ф

О с.р;р р р р р CV в с и с о ф о

О О с сс И

° л в в л л C сч сч rl & с . Я

1р