|
Также необходимым является обеспечение, как точности измерений, так и непрерывности измерений. Поэтому, применение стандартных автомобильных манометров с периодической проверкой представляется нецелесообразным, т.к. кроме низкой точности измерений они требуют дискретного включения, что приводит к дополнительным потерям давления, вызванного самим измерением. Тем самым, вносятся очень серьёзные погрешности в эксперимент (т.к. эти потери вполне сопоставимы с потерями от диффузии газа через поверхность шины). Существенным недостатком является продолжительность стандартного измерения, т.к. падение давления в шине за день сопоставимо с точностью измерения манометром, а требуется проводить серию подобных исследований для получения выборки, которую можно признать достоверной. 83 |
Целью эксперимента является получение практических данных по потери давления воздуха в шине, как следствие диффузии газа через поверхность шины, в различных условиях. Эти потери вызваны как техническими параметрами материала шины, так и условиями эксплуатации. Объектом исследования является шина без статической и динамической нагрузки, что позволяет снизить влияние внешних воздействий, как следствие деформаций и включения дополнительных процессов, а, кроме того, степень износа, как важный показатель, остаётся постоянной величиной. Испытания могут проводиться, как на камерной, так и на бескамерной шине с установленной степенью старения и износа протектора. Однако, бескамерная шина предпочтительнее, т.к. отсутствует дополнительная опасность утечки воздуха из-за раздутия камеры. При разработке установки решалось несколько важных задач, направленных на достижение оптимального результата: Необходимо было обеспечить постоянство температуры в пределах зоны эксперимента так, чтобы исследования проводились при различных температурах внешней среды, но постоянной во время каждого отдельного опыта. Это является важным, т.к., по теоретическим данным, с изменением температуры происходит значительное изменение диффузионных свойств материала шины. Для этих целей эксперимент должен проводиться в термокамере, а для регулирования температуры на дно камеры установлен нагревательный элемент. Для постоянного учёта состояния условий эксперимента необходим непрерывный и точный контроль температуры и влажности среды, находящейся в пределах термокамеры. Для решения данной задачи в конструкцию установки была введена термопара с возможностью регистрации влажности. Также необходимым является обеспечение, как точности измерений, так и непрерывности измерений. Поэтому, применение стандартных манометров с периодической проверкой представляется нецелесообразным, т.к. кроме низкой 71 точности измерений и часто не соблюдаемым норм технического контроля продукции [70] они требуют дискретного включения, что приводит к дополнительным потерям давления, вызванного самим измерением, тем самым, внося очень серьёзные погрешности в эксперимент (т.к. эти потери вполне сопоставимы с потерями от диффузии газа через поверхность шины). Существенным недостатком является продолжительность стандартного измерения, т.к. падение давления в шине за день сопоставимо с точностью измерения манометром, а требуется проводить серию подобных исследований для получения выборки, которую можно признать достоверной. С этой целью внутреннюю полость шины рекомендуется заполнить на 90% (по объёму) стальными шариками (например, от подшипников качения). Металл не позволяет газу проникать в свою структуру, а объём можно точно рассчитать, т.к. размер шарика измерим с большой точностью, также как и их количество. Это приводит к тому, что объём воздуха в шине уменьшается, а площадь поверхности, через которую диффундирует газ, остаётся постоянной. Поэтому, даже небольшие утечки газа из шины за счёт диффузии существенно снизят давление в шине, замеряемое образцовым манометром. А при заполнении шины шариками на 90%, скорость проведения эксперимента увеличивается, соответственно, в 10 раз. Существуют неоднозначные высказывания о целесообразности и различные «за и против» замены азотом (или каким-либо другим газом) воздуха для закачки шин. Поэтому является важным проведение проверки влияния типа газа на скорость его потерь. В связи с этим, предлагается решение о способе замены одного газа другим, что было заложено в конструкции. Замена производится следующим образом: манометр выкручивается из переходника и через ниппель подаётся очищенный азот (концентрацией не менее 99%) под давлением, но давление должно быть недостаточным, чтобы «выдуть» металлические шарики из шины. Для обеспечения данного действия, переходник должен быть расположен с диаметрально противоположной стороны шины, что позволяет наиболее эффективно «продуть» рабочую 72 |