Материал: А27878 Андреев АК Материалы для низкотемпературной техники

Считают, что нижняя температура работоспособности уплотнительной резины на основе различных марок каучука составляет:

–60 °С – НК; –50 °С – СКС; –30 °С – БК; –40 °С – СКЭПТ; –40 °С – ХК;

–45 °С – СКН-18; –15 °С – СКН-40; –20 °С – СКФ; –60 °С – СКТФТ;

–120 °С – СКТ. Однако эти цифры следует рассматривать как очень приблизительные, так как реальная работоспособность эластомерного материала зависит от рецептуры, типа и конструкции изделия, где он применяется, а также от условий его применения.

5.7.4. Изготовление и применение изделий из эластомеров

Основным материалом из группы эластомеров, нашедших широкое применение в промышленности, является резина. Изделия, получаемые из резины – резинотехнические изделия, – обширная группа резиновых, резинометаллических и резинотканевых изделий. Их ассортимент насчитывает несколько десятков тысяч наименований и типоразмеров.

По назначению резинотехнические изделия, применяемые в области низких температур, могут быть разделены на следующие группы:

1)передаточные элементы устройств для перемещения различных материалов – конвейерные ленты, рукава, трубки;

2)гибкие тяговые связи передач – приводные ремни, гусеничные ленты и др.;

3)эластичные соединения узлов машин и аппаратов – муфты

идр.;

4)уплотнители подвижных и неподвижных соединений – сальники, манжеты, кольца, мембраны, прокладки, шнуры и др.;

5)амортизирующие детали – амортизаторы, буфера, подвески, упоры, втулки, шарниры;

6)пыле- и грязезащитные детали – чехлы, колпачки, ковры

идр.;

7)электроизоляционные детали и изделия – аккумуляторные баки, полутвердые изоляционные трубки, диэлектрические ковры, пластины и др.;

8)пневматические строительные конструкции – сборно-раз- борные промышленные, сельскохозяйственные, общественные и жилые здания и сооружения и др.;

351

В производстве резинотехнических изделий применяется практически весь каучук общего и специального назначения, текстильные материалы из химических и натуральных волокон (нити, кордшнуры, ткани), металлическая проволока, корд, тросы, сетки.

Резинотехнические изделия изготавливают по единой технологической схеме, включающей: приготовление резиновой смеси; получение полуфабрикатов – каландрованных листов, экструдированных профилей; изготовление или сборку заготовок; вулканизацию и финишную отделку изделий.

По технологии изготовления РТИ делят на следующие группы: шины, конвейерные ленты и плоские приводные ленты; клиновые ремни; рукава; формовые изделия; неформовые изделия.

Шины выпускаются двух основных типов – пневматические

имассивные. Амортизирующую способность пневматической шины создает заключенный в ней сжатый воздух и лишь частично – эластические свойства шинных материалов, а массивной или цельнорезиновой шины – только эластичность самого резинового массива.

Протекторная резина, применяемая в конструкции автомобильных шин, особенно в беговом слое, должна обладать высокими прочностными, эластическими свойствами и максимальной износостойкостью. Для нее наиболее важны максимально высокие эластические свойства и минимальное теплообразование при многократных деформациях. Лучшую резину по этим показателям получают на основе натурального или синтетического каучука – стереорегулярного изопренового или стереорегулярного бутадиенового. Для шин малых

исредних размеров с относительно небольшой толщиной каркаса опасность перегрева в нормальных условиях эксплуатации невелика, для изготовления таких шин успешно применяют бутадиен-сти- рольный каучук.

Резина, предназначенная для изготовления шин, должна сохранять свои механические свойства в широком интервале температур. Нижний предел обычно составляет –50 °С; для эксплуатации в районах Крайнего Севера изготавливают специальные морозостойкие шины (до –65 °С). Верхний предел температуростойкости шин зависит, главным образом, от скорости езды и механической нагрузки на них, повышающих внутреннее теплообразование.

352

Тяжелые грузовые и автобусные шины, особенно при длительной безостановочной езде и под большой нагрузкой, нагреваются во внутренних зонах покрышки до 120–150 °С; для их изготовления требуется теплостойкая резина. Легковые шины, эксплуатируемые до скоростей порядка 200 км/ч, и специальные гоночные шины (для скорости 300–500 км/ч) также изготавливают из самой теплостойкой резины. Резина для шин должна быть стойкой к различным видам старения, включая старение под действием озона и солнечного света. Амортизационные свойства пневматической шины значительно выше, чем массивной.

Пневматические шины по назначению подразделяются на шины для легковых и грузовых автомобилей, автобусов, троллейбусов, тракторов и сельскохозяйственных машин; для дорожно-строи- тельных и других специальных машин. Радиальная и боковая жесткость покрышки определяется в основном величиной давления воздуха в шине и ее конструкцией. По принципу герметизации шины подразделяются на камерные и бескамерные. Бескамерная автомобильная шина отличается от камерной наличием внутреннего герметизирующего воздухонепроницаемого резинового слоя и герметичной посадкой шины на обод.

По сравнению с камерными шинами бескамерные имеют следующие важнейшие преимущества: повышается безопасность езды, особенно на высоких скоростях; точечный прокол не влечет за собой резкого спуска внутреннего давления и остановки движения; участок такого прокола можно отремонтировать без демонтажа шины.

По важнейшему конструктивному принципу построения современные пневматические шины (рис. 5.26) делятся на следующие основные группы: диагональные (обычные), с диагональным расположением нитей корда в каркасе, причем нити одних слоев перекрещиваются с нитями других слоев каркаса; радиальные типа Р, с радиальным или меридиональным расположением нитей корда в каркасе.

Еще одними распространенными изделиями из резины являются резинотканевые ремни и ленты. Ремни по форме сечения делят на плоские, плоскозубчатые и клиновые. На рис. 5.27 в качестве примера показан разрез клинового приводного ремня для промышленных установок. Такие ремни изготавливают с кордшнуром или кордотканью в тяговом (несущем) слое ремня.

353

Примечание: 1 – прорезиненная тканевая прокладка; 2 – резиновая прослойка; 3 – резиновая обкладка; 4 – ткань брекер; 5 – тканевая прокладка.

355