в условиях напряжений сжатия и растяжения. Остаточная деформация резины зависит от ряда факторов: от состава резиновой смеси и условий обработки, от продолжительности, величины и повторности деформаций, от температу ры, в которой осуществляется деформация. Накопление остаточных деформаций характеризует понижение эксплуатационного качества резины как материала. В практике применения резин имеют место релаксационные явления, степень которых зависит от времени и условий деформации, проявляющиеся в таких релаксационных процессах как ползучесть, падение напряжения, восстановление, гистерезисные потери и др. Мерой быстроты релаксации процесса постепенного перехода термодинамической системы из неустановившегося состояния, вызванного внешними воздействиями, в состояние термодинамического равновесия, служит время. Ползучесть резинового изделия, вызванная увеличением относительной деформации, с увеличением времени приложения постоянной нагрузки ведет к существенному изменению конструктивных размеров. Восстановление резинового изделия представляет собой изменение величины деформации во времени после снятия нагрузки с образца и измеряется величиной остаточной деформации. Низкие температуры также оказывают отрицательное влияние и ведут к снижению эластичности резины, повышению ее хрупкости. Кроме того, при эксплуатации резиновых изделий, они подвергаются воздействию озона, находящегося в атмосфере. Озон атмосферного воздуха вызывает разрывы двойных связей ценных молекул полимера, находящихся в напряженном состоянии, что приводит к образованию и развитию глубоких трещин на резине, испытывающей даже небольшие деформации растяжения. Озонное растрескивание явление поверхностное, для возникновения которого необходимо наличие озона и напряжений в резиновых изделиях. Проблеме повышения озоностойкости резин посвящено также большое количество теоретических и прикладных исследований [6, 13... 15, 51...54]. Однако эти исследования в комплексе недостаточно учитывают напряженно12 |
нагружения. Положение и конфигурация гистерезисной петли зависит от особенностей рецептуры резин, величины деформации и цикличности. Гистерезисные потери в резинах, особенно при цикличной работе изделия, вследствие отставания в восстановлении своей первоначальной формы реализуются в виде повышения температуры изделия. Все эти процессы вызывают необратимые изменения вулканизационных структур, которые обусловлены механическими, термическими и химическими воздействиями. Небольшие механические напряжения вызывают не только активацию химических реакций, но и способствуют перестройке вулканизационной структуры, создают пространственную направленность химических реакций, что приводит к анизотропии механических свойств полимеров [47]. Работоспособность статически деформированных эластомеров ухудшается в связи с химической релаксацией напряжения [50]. При этом для ряда эластомеров стандартные физико-химические показатели изменяются в меньшей степени по сравнению с накоплением остаточной деформации и падением напряжения в материале. Последнее обстоятельство особенно важно для эластомеров, которые работают в условиях напряжений сжатия и растяжения. Остаточная деформация резины зависит от ряда факторов: от состава резиновой смеси и условий обработки, от продолжительности, величины и повторности деформаций, от температуры, в которой осуществляется деформация. Накопление остаточных деформаций характеризует понижение эксплуатационного качества резины как материала. В практике применения резин имеют место релаксационные явления, степень которых зависит от времени и условий деформации, проявляющиеся в таких релаксационных процессах как ползучесть, падение напряжения, восстановление, гистерезисные потери и др. Мерой быстроты релаксации процесса постепенного перехода термодинамической системы из неустановившегося состояния, вызванного внешними воздействиями, в состояние термодинамического равновесия, служит время. 32 Ползучесть резинового изделия, вызванная увеличением относительной деформации, с увеличением времени приложения постоянной нагрузки ведет к существенному изменению конструктивных размеров. Восстановление резинового изделия представляет собой изменение величины деформации во времени после снятия нагрузки с образца и измеряется величиной остаточной деформации. Низкие температуры также оказывают отрицательное влияние и ведут к снижению эластичности резины, повышению ее хрупкости. Кроме того, при эксплуатации резиновых изделий, они подвергаются воздействию озона, находящегося в атмосфере. Озон атмосферного воздуха вызывает разрывы двойных связей цепных молекул полимера, находящихся в напряженном состоянии, что приводит к образованию и развитию глубоких трещин на резине, испытывающей даже небольшие деформации растяжения. Озонное растрескивание явление поверхностное, для возникновения которого необходимо наличие озона и напряжений в резиновых изделиях. Проблеме повышения озоностойкости резин посвящено также большое количество теоретических и прикладных исследований [6,13-15,51-54]. Однако эти исследования в комплексе недостаточно учитывают напряженнодеформированного состояния резиновых изделий с концентрацией опасных локальных напряжений, протекания процесса старения резин и их снижение за счет изменения и оптимизации конструкции изделия, прогнозирование изменений свойств резин, которые позволяют ускорять релаксационные процессы резиновых материалов и образовывать в конструкции изделий более жесткий каркас, повышая таким образом их прочностные свойства. 1.2 Анализ климатических и дорожных условий использования АТ К факторам, определяемым особенности эксплуатации автомобильного транспорта в армейских условиях и сельском хозяйстве, относятся природноклиматические и дорожно-грунтовые условия и их сезонные изменения, развитие дорожной сети и степень ее состояния, рельеф, растительный покров, наличие водных преград и др. Климатические и дорожно-грунтовые условия являются одним из основных факторов, определяющих условия использования 33 |