Спосіб визначення енергії руйнування гумових футерівок

Реферат: Спосіб визначення енергії руйнування гумових футерівок полягає в тому, що елемент гумової футерівки піддають подряпанню індентором і відділяють агрегати гуми. За допомогою металевого індентора від зразка гумової футерівки виділяють агрегат гуми та піддають дослідженню і визначають енергію руйнування локального об'єму гуми. UA 100401 U (12) UA 100401 U UA 100401 U 5 Корисна модель належить до області механіки руйнування матеріалів і може знайти застосування при проектуванні гумових футеровок та інших гумових деталей, що працюють в умовах абразивного зносу. Відомий спосіб [Патент РФ №2166745. Способ оценки энергии активации разрушения поверхностей, деформированных трением. М.: Роспатент, 2001 г.] для даного способу при заданих режимах проводять припрацювання зразків і потім на поверхні наносять подряпини пірамідкою Віккерса, вимірюють силу тертя та ширину подряпини після цього розраховують енергію за рівнянням: U0  10 Wцар Vдеф , де Wцар - енергія, витрачена на подряпання (кДж), Vдеф - кількість витисненого матеріалу (моль). 15 Недоліком відомого способу, є те, що при подряпуванні гуми, після проходження індентора подряпина закривається, що робить неможливим замір її ширини. Найбільш близьким по технічній суті і результату є спосіб оцінки енергії активації руйнування матеріалу [Патент РФ № 2327137. Способ оценки энергии активации разрушения материала поверхносного слоя. Бюл. № 17. 2008 г.] згідно якого розраховують питому роботу пластичного деформування поверхневого шару і прирівнюють її до величини енергії активації руйнування цього шару, розрахунок енергії активації виконують за формулою: U0  20 25 30 35 40 45 50 де Ft - дотичний опір пластичному деформуванню, (Н); 3 Vm - малярний об'єм матеріалу поверхневого шару, (мм /моль); h - глибина занурення індентора, (мкм). Недоліком даного способу є те, що неможливо проконтролювати геометричні параметри подряпини, так як вона закривається та даний спосіб не відтворює процес мікрорізання та вириву часток матеріалу, що відбувається у випадку з гумовими деталями. Технічною задачею, що вирішується заявлюваним способом на корисну модель, є максимальне наближення до умов експлуатації, підвищення точності і зменшення трудомісткості визначення енергії розриву зв'язку агрегату з матрицею та руйнування гумової футерівки чи інших гумових деталей, що працюють в умовах абразивного зносу. Цей технічний результат досягається тим, що на підготовлений зразок гумової футерівки наносяться подряпини металевим індентором виготовленим з високоміцної конструкційної, сталі, при цьому фіксується сила тертя, швидкість руху індентора та час нанесення подряпин. Внаслідок дряпаючо-вириваючої дії індентора від гумового зразка відриваються окремі агрегати, які в свою чергу збираються і підраховуються за допомогою оптичних приладів. Суть способу. Замість вимірів тангенційної сили опору деформації виконують кількісний аналіз відокремлених агрегатів гуми. Запропонований спосіб реалізується наступним чином. Готується гумовий зразок, вирівнюється зношена поверхня і видаляються залишки бруду, породи та руди. Зразок встановлюється на модернізовану машину тертя МИ-2 фіг. 1, 2 На привідний диск 4 встановлюються попередньо зважений зразок гуми у вигляді кола 5, у закріплені корпуси інденторів 8 встановлюються індентори 7, індентори закріплюються на навантажувальній планці 6, яка з'єднана з навантажувальним валом 2. Регулювання глибини подряпини індентором регулюється шляхом загвинчування регулювального гвинта 9. На вал 2 встановлюється кришка 10 і фіксується. Вал 2 навантажується вантажем далі в його торець встановлюється індикатор годинникового типу 12 з натягом 1,5…2 оберти і фіксується фіксатором 13 на кронштейні 11. На навантажувальну планку в отвори 14 встановлюється динамометр та гирі певної величини. Далі вмикається електродвигун установки і відбувається обертання привідної втулки 3 з диском 4 та зразком гуми 5, по індикатору 12 фіксують ступінь лінійного зносу і при досягненні необхідної величини установку зупиняють, паралельно вмикається пневматична система установки і продукти зносу відсмоктуються через штуцер. По закінчені випробування зразок демонтується і зважується, зібрані частки продуктів зносу також збираються і підраховуються за допомогою оптичних приладів. Енергія руйнування гуми розраховується за формулою: U0  55 0,28  Ft  Vm  кДж  , .  моль  h2 t F  V , n де F - сила тертя, Н; t - час нанесення подряпини, с; 1 UA 100401 U 5 10 15 20 V - швидкість нанесення подряпини, м/с. Щільність енергії руйнування від абразивного зношування, тобто енергія руйнування в одиниці об'єму матеріалу, складе: Uиз  U0  n * , де n * - кількість агрегатів гуми в одному кубічному метрі. Запропонований спосіб визначення енергії руйнування гумових футеровок успішно пройшов випробування в умовах виробництва. Відмічаються підвищена точність визначення енергії руйнування гуми та можливість прогнозування довговічності нових гумових футеровок та інших деталей, що працюють в умовах абразивного зносу, а також визначати їх залишковий ресурс в процесі експлуатації. Запропонована корисна модель може бути багаторазово відтворена і використана як спосіб визначення енергії руйнування гумових футерівок. Отже, корисна модель відповідає критерію "промислова застосовність". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб визначення енергії руйнування гумових футерівок, який полягає в тому, що елемент гумової футерівки піддають подряпанню індентором і відділяють агрегати гуми, який відрізняється тим, що за допомогою металевого індентора від зразка гумової футерівки виділяють агрегат гуми та піддають дослідженню і визначають енергію руйнування локального об'єму гуми. 2 UA 100401 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3