Резиновые материалы

Каучук имеет огромное народнохозяйственное значение. Чаще всего его используют не в чистом виде, а в виде резины. Резиновые  изделия применяют в технике  для изоляции проводов, изготовления различных шин, в военной промышленности, в производстве промышленных товаров: обуви, искусственной кожи, прорезиненной  одежды, медицинских изделий .

Резина – высокоэластичное, прочное соединение, но менее пластичное, чем каучук. Она представляет собой  сложную многокомпонентную систему, состоящую из полимерной основы (каучука) и различных добавок. Наиболее крупными потребителями резиновых технических  изделий являются автомобильная  промышленность и сельскохозяйственное машиностроение. Степень насыщенности резиновыми изделиями – один из основных признаков совершенства, надёжности и комфортабельности массовых видов машиностроительной продукции. В составе механизмов и агрегатов, современных автомобиля и трактора имеются сотни наименований и до тысяч резиновых деталей, причём одновременно с увеличением производства машин возрастает их резиноёмкость.

Обувные резины – это  обширная группа искусственных материалов для низа обуви. Процесс производства этих резин состоит из следующих  операций:

 

1)      Подготовка  материалов включает сушку, измельчение  и просеивание исходных материалов, а также проверку их качества. Каучук распаривают, измельчают, перетирают. В результате повышается  пластичность каучука, и однородность резиновой смеси.

2)      Приготовление  резиновой смеси состоит в  смешивании всех компонентов  наполнителей, вулканизирующих веществ,  ускорителей вулканизации, активаторов,  смягчителей, противостарителей, красителей и других. Сначала к каучуку добавляют смягчители, а в последнюю очередь вулканизирующие вещества и порообразователи. Для предания полученной  резиновой смеси формы плоских листов производят её листование на вальцах.

3)      Каландрирование  (формование) – метод производства  сырых резиновых заготовок в  виде непрерывной ленты нужной  толщины и ширины. Каландрирование  улучшает физико-химические свойства  резиновой смеси, от него зависит  расход резиновых смесей и  качество изделий.

4)      Штампование  резиновых заготовок для получения  отдельных деталей обуви, производят  на штампах-прессах специальными  резаками.

5)      Вулканизация  – завершающая операция производства  резины. Резину выпускают в виде  пластин, штампованных и формованных  деталей: подошв, каблуков, подошв с каблуками.

Резиновая промышленность —  один из важнейших поставщиков комплектующих  деталей и изделий для многих отраслей народного хозяйства.

Резина— незаменимый материал в производстве шин, различных амортизаторов и уплотнителей; её применяют также для изготовления конвейерных лент, приводных ремней, рукавов, разнообразных изделий бытового назначения, в частности обуви.

Из резины изготовляют изоляцию кабелей, эластичные электропроводящие покрытия, протезы (например, искусственные клапаны сердца), детали наркозных аппаратов, катетеры, трубки для переливания крови и многое др. Объём мирового производства изделий из резины в 1974 превысил 20 млн. т. Наиболее крупные потребители резины — шинная промышленность (свыше 50%) и промышленность резинотехнических изделий (около 22 % ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Исследование  резиновых  деталей на прочность методом фотоупругости

Метод фотоупругости основан  на исследовании не самих деталей, а  моделей, изготовленных из прозрачной резины. Исследуемые модели представляют собой пластины, имеющие конфигурацию сечения детали и нагруженные  силами, подобными действующим в  этом сечении детали. Исследования проводятся в поляризованном свете. В результате двойного лучепреломления  в напряженной модели на экране получают две системы линий: изохромы или  полосы — линии одинаковых разностей  главных напряжений.

 В монохроматическом  свете обе системы полос черные  и отчетливо видны изохромы  высокого порядка. В экспериментах  были получены полосы 70-го порядка,  т. е., учитывая размеры моделей,  до 5 полос на 1 мм.

В белом свете практически  видны 4—5 порядков полос, но эти полосы красочные и четко обозначают области малых напряжений.

Поля изоклин и изохром  — основной экспериментальный материал, обработка которого дает возможность  определить напряженное состояние  в каждой точке модели или построить  эпюры напряжений по любому его сечению. Пересчет напряжений для детали производится точно для плоских моделей  и с некоторым приближением для  объемных.⁷

 Метод фотоупругости  помогает конструкторам в создании  легкой и прочной детали. Прочность  материала определяется удельным  усилием, которое он может воспринять  без разрушения при равномерном  распределении напряжений. Однако  в деталях, имеющих сложную  конфигурацию, напряжения распределяются  неравномерно. Возникают области  концентрации напряжений, и деталь  может разрушиться до того, как  среднее напряжение достигнет опасного значения. Для расчета пользуются либо системой допускаемых напряжений, полученных экспериментально для данных изученных объектов с различными коэффициентами формы, либо величиной предельной нагрузки, определяемой нагружением детали до разрушения. Эти методы верны, но громоздки и не вскрывают причины разрушения.

 Метод фотоупругости  решает первую из этих задач,  т. е. дает возможность определить  характер распределения напряжений  в детали. Вторая задача пока  не решена. Однако проведенные  эксперименты показывают, что на  свободном контуре разрушение  происходит в областях наибольших  растягивающих напряжений. Более  того, во внутренних областях, в  которых происходит разрушение, растягивающие напряжения также  имеют наибольшие значения.⁸

 

 

 

 

                    

 

 

 

 

                                           Заключение

Резина как технический  материал отличается от других материалов высокими эластическими свойствами, которые присущи каучуку —  главному исходному компоненту резины. Она способна к очень большим  деформациям (относительное удлинение достигает 1000 %), которые почти полностью обратимы. При нормальной температуре резина находится в высокоэластическом состоянии и ее свойства сохраняются в широком диапазоне температур.

Резиновая промышленность —  один из важнейших поставщиков комплектующих  деталей и изделий для многих отраслей народного хозяйства.

Резина— незаменимый материал в производстве шин, различных амортизаторов и уплотнителей; её применяют также для изготовления конвейерных лент, приводных ремней, рукавов, разнообразных изделий бытового назначения, в частности обуви.

Из резины изготовляют изоляцию кабелей, эластичные электропроводящие покрытия, протезы (например, искусственные клапаны сердца), детали наркозных аппаратов, катетеры, трубки для переливания крови и многое др. Объём мирового производства изделий из резины в 1974 превысил 20 млн. т. Наиболее крупные потребители резины — шинная промышленность (свыше 50%) и промышленность резинотехнических изделий (около 22 %).

 

 

 

           

 

                      Список используемой литературы

1. Белозеров Н. В. “Технология резины”, 1979, Москва, “Химия”
2. Богодухова С.И., Бондаренко В.А. Технологические процессы машиностроительного производства. Оренбург, ОГУ, 1996.
3. Гарифуллин Ф. А.,. Ибляминов Ф. Ф “Конструкционные резины   и методы определения их механических свойств”, Казань, 2000.
4. Глинка Н. Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. -23-е изд., стереотипное. / Под ред. В. А. Рабиновича. - Л.: Химия, 1984.
5. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П.Материаловедение. М.:Машиностроение, 1990.
6. Лепетов В.А.  "Резиновые технические изделия", М., "Химия"
7. Махлис Ф.А.,. Федюкин Д.Л, "Технические и технологические свойства резин". М., "Химия", 1985г.
8. Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия-11: Органическая химия. Основы общей химии: (Обобщение и углубление знаний): Учебник для 11 класса средней школы - М.:

 

 

 

¹ Глинка Н. Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. -23-е изд., стереотипное. / Под ред. В. А. Рабиновича. - Л.: Химия, 1984.35-36 стр.

² Гарифуллин Ф. А.,. Ибляминов Ф. Ф “Конструкционные резины   и методы определения их механических свойств”, Казань, 2000.77 стр.

³ Лепетов В.А.  "Резиновые технические изделия", М., "Химия".176 стр.

⁴ Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия-11: Органическая химия. Основы общей химии: (Обобщение и углубление знаний): Учебник для 11 класса средней школы - М.:101 стр.

⁵ Белозеров Н. В.  “Технология резины”, 1979, Москва, “Химия”55 стр.

⁶ Махлис Ф.А.,. Федюкин Д.Л, "Технические и технологические свойства резин". М., "Химия", 1985г. 71-72 стр.

⁷ Богодухова С.И., Бондаренко В.А. Технологические процессы машиностроительного производства. Оренбург, ОГУ, 1996.75-76 стр.

⁸ Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П.Материаловедение. М.:Машиностроение, 1990.45-47 стр.