Фрикционное взаимодействие эластомерных композитов с твердой поверхностью в присутствии воды
Диссертация
Практическая значимость состоит в создании методики оценки фрикционных свойств резин, эксплуатирующихся в среде жидкости, непосредственно пригодная для использования в производстве при решении задач расчета и оптимизации состава резин и конструкции изделий с целью обеспечения требуемых характеристик на стадии проектирования. Создана экспериментальная установка, с использованием которой определены… Читать ещё >
Содержание
- 1. Аналитический обзор
- 1. 1. Виды износа резин и влияние различных факторов на износостойкость
- 1. 2. Коэффициент трения и сцепление резин с различными поверхностями
- 1. 2. 1. Сцепление шины с сухими твердыми шероховатыми покрытиями
- 1. 2. 2. Сцепление шин с мокрыми твердыми дорожными покрытиями
- 1. 2. 3. Эффект аквапланирования шины
- 1. 3. Анализ причин отказов и факторов, определяющих ресурс цельнометаллокордных шин
- 1. 4. Постановка задачи исследования
- 2. Объекты исследования и методики проведения экспериментов и расчетов
- 2. 1. Объекты исследования
- 2. 2. Методы исследования
- 2. 2. 1. Методы изготовления и испытания резин
- 2. 2. 2. Методы определения фрикционных свойств резин
- 2. 2. 3. Определение теплофизических характеристик резин
- 3. 1. Исследование фрикционных свойств резин в условиях трения скольжения
- 3. 2. Исследование фрикционных свойств резин в условиях трения качения
- 3. 3. Моделирование напряженно-деформированного состояния резинового образца при качении
- 3. 3. 1. Методика создания геометрической модели образца в виде колеса и проведения расчетов для исследования трения качения в программе Impact
- 3. 3. 2. Исследование влияния коэффициента сцепления при трении качения на характер распределения деформации и напряжения без бокового усилия
- 3. 3. 3. Исследование влияния коэффициента сцепления при качении на характер распределения деформации при движении с уводом
- 4. 1. Методика многокритериальной оптимизации состава резин
- 4. 2. Разработка состава эластомерной композиции для эластичных подошв специальной водолазной обуви
- 5. 1. Общие принципы проектирования
- 5. 2. Совершенствование конструкции контактной поверхности резиновых изделий
Список литературы
- Russian tyre trends I I European Rubber Journal, Vol. 184. № 4. P. 18−22.
- Глухов, B.H. Оценка технического уровня шинной промышленности // Производство и использование эластомеров 2005. — № 2. — С. 11- 15.
- Веселов, И.В. О некоторых тенденциях технического прогресса в шинной промышленности / И. В. Веселов, С. А. Любартович // Проблемы шин и резинокордных композитов: Сб. докл. 18 симпозиума. М.: ООО «НТЦ НИИШП», 2007. — С. 5−26.
- S. Miyabe, G. Pollman. Modern Passenger Car Tyres from Technical and Styling View point // Tyre Wheel Tech., 2004 December Munchen.
- Bayer AG J. Increase tire life and fuel economy with improved polymers / Trimbach, R. Engehausen, A. J. M. Summer, Bayer AG // Tire Technology International, 2002, ann.rev., P. 130−132.
- Агаянц, И.М. Пять столетий каучука и резины. М.: Модерн, 202. — 432с.
- В.Ф.Евстратов, М. М. Резниковский, Износостойкость резин при фрикционном контакте., сб. «Фрикционный износ резин», изд. «Химия», 1964, С. 56−75.
- Бергштейн, JL А. Лабораторный практикум по технологии резины: Учеб пособие для техникумов. — 2-е изд., перераб. — Л.: Химия, 1989. 248 с.
- Д.Мур, «Трение и смазка эластомеров», М., Изд. «Химия», 1977, С.234
- В.А. Лепетов, Л. Н. Юрцев, Расчет и конструирование резиновых изделий, Ленинград, 1987 г.
- И.Власов В. В. Методика оценки фрикционных свойств резин в жидкой среде / Власов В. В, Соловьев М. Е. // Каучук и резина. 2011. — № 4. — С. 26
- Власов В.В. Планы линейных комбинаций факторов при оптимизации состава многокомпонентных смесей / Власов В. В, Соловьев М. Е., Усачев С.В.// Каучук и резина. 2011. — № 2. — С. 25
- Власов В. В Определение фрикционных свойств резин в жидкой среде / Власов В. В, Соловьев М.Е.// Известия вузов. Сер. Химия и хим. технология, 2011.-Т. 54, № 10.-С. 130−131
- Власов В.В. Разработка и исследование свойств резин, обладающих высокой плотностью и стойкостью к истиранию//В кн.: Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 20 Симпозиума. М.: НИИШП, 2009. -Т.1. -С.128−135.
- Власов В.В. Методика оценки истираемости резин в жидкой среде / Власов В. В., Соловьев М. Е. // Каучук и резина 2010: Тез. докл. II Всероссийской науч. техн. конф. — Москва, 2010 — С. 119−120
- Власов В.В. Исследование сцепных свойств резин в жидкой среде //В кн.: Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 21 Симпозиума, -М.: НИИШП, 2010. -Т.1. С.92−95.
- Власов В.В. Исследование влияния жидкости на фрикционное взаимодействие резин с абразивной поверхностью //В кн.: Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 22 Симпозиума. М.: НИИШП, 2011. -Т.1. -С.77−83.
- Власов В.В., Соловьев М. Е., Тимофеев Д. В. Исследование влияния жидкости на сопротивление качению резин /Проблемы шин и резинокордных композитов: Материалы 23 симпозиума. М.: ООО «НТЦ «НИИШП», 2012. -Т. 1. — С. 79−84
- Бородский Г. И., Евстратов В. Ф., Сахановский H.JI, Слюдиков Л. Д. Истирание резин. М.: Химия, 1975 С 7- 143.
- Г. М.Бартенев, В. В. Лаврентьев «Трение и износ полимеров», Л., Изд. «Химия», 1972
- Dr Blackford J. Slide rules. Tire Technology International, 2005, june/july, p.54−56.
- Силин А. А. Трение и его роль в развитии техники. М.: Наука, 1983.
- Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей М.: Наука, 1970. 266 с.
- Основы трибологии (трение, износ, смазка)/ А. В. Чичинадзе, Э. Д. Браун, Н. А. Буше и др.- Под общ. ред. А. В. Чичинадзе: Учебник для технических вузов. 2- изд., переработ, и доп. — М.: Машиностроение, 2001.
- Тугов, И.И. Химия и физика полимеров / И. И. Тугов, Г. И. Кострыкина -М.: Химия, 1989.-430 с.
- Догадкин, Б.А. Химия эластомеров. / Б. А. Догадкин, A.A. Донцов, В. А. Шершнев М.: Химия, 1981.- 376с.
- Кулезнев, В.Н. Химия и физика полимеров. / В. Н. Кулезнев, В. А. Шершнев М.: Высшая школа, 1988. — 312 с.
- Дыр да В. И. Прочность и разрушение эластомерных конструкций в экстремальных условиях. Киев: Наукова думка, 1988. — 231 с.
- И.Ю.Аверко-Антонович, Р. Т. Бикмуллин Методы исследования структуры и свойств полимеров: Учеб. пособие /- КГТУ. Казань, 2002. 604 с. ISBN 5−7882−0221−3.
- В.Ф.Евстратов, М. М. Резниковский, Износостойкость резин при фрикционном контакте., сб. «Фрикционный износ резин», изд. «Химия», 1964
- Лукомская А.И., Евстратов В. Ф. Основы прогнозирования механического поведения каучуков и резин. М., Химия, 1975, 360 с.
- Трощенко В.Т., Ясний П. В., Покровский В. В., Ткач Ю. В. Развитие усталостной трещины. Закономерности нестабильного разрушения/ЛТроблемы прочности.-1983.-№ Ю.-С.11−15.
- Израелит, Г. Ш. Механические испытания резины и каучука. M.-JI. Госхимиздат, 1949. — 455 с.
- Ali A. Al-Quraishi Dynamic Fracture of Natural/ Ali A. Al-Quraishi, Michelle S. Hoo Fatt// Tire Science and technology, December 2007, Vol. 35, No. 4, pp. 252−275.
- Тенебаум M.M. Сопротивление абразивному изнашиванию M.Машиностроение, 1976. 270 с.
- Скотт Дж. Р. Физические испытания каучука и резины. М.: Химия, 1968.-316 с.
- Резниковский М. М., Лукомская А. И. Механические испытания каучука и резины. Изд. 2-е. М: Химия, 1968. — 525 с.
- Огибалов П.М., Ломакин В. А., Кишкин Б. П. Механика полимеров. -М.: МГУ, 1975.-528 с.
- Бартенев Г. М., Зуев Ю. С. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов. М.: Химия, 1964. — 360 с.
- Бартенев Г. М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.: Химия, 1984.-280 с.
- Roderic P. Designer elastomers for tread applications / P. Roderic, E. Moctezuma and other // Tire Technology Int., 2003, ann. rev. p. 20−23
- Dr Doporto M. Interaction of tread pattern and tread compound to obtain optimum tire performance / Dr M. Doporto, Dr-ing. R. Mundl and Dr-ing. B. Wies, Continental AG //Tire Technology International, 2004, ann. rev., p. 50−54
- Крагельский И. В., Добычин Н. М. Комбалов В.С Основы расчетов на трение и износ. М.'.Машиностроение, 1977. 525 е.
- Зуев Ю. С. Разрушение эластомеров в условиях, характерных для эксплуатации.— М.: Химия, 1980.— 288
- Немировский Ю. В., Резников Б. С. Прочность элементов конструкций из композитных материалов. Новосибирск: Наука, 1986. — 165 с.
- Neidermeier W. New insights into the tear mechanism/ W. Neidermeier, Dessuga AG// Tire Technology International, 2003, ann.rev. p.96−101.
- Справочник резинщика. Материалы резинового производства. М.: Химия, 1971.-607с.
- Кузьминский, А. С. Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров / А. С. Кузьминский, С. М. Кавун, В. П. Кирпичёв. -М.: Химия. 1976. -368 с.
- Сизиков Н. Н. Сахновский Н.Л., Степанова Л. И. и др. Трение и истирание резин. Тем. обзор. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1992, 124 с
- Усиление эластомеров / Под ред. Дж. Крауса: Пер. англ. М.: Химия, 1968.-483 с.
- Graves D. F. Lower rolling resistance via increased filler polymer interaction/ D. F. Graves, Firestone Polymers, LLC//Tire Technology International, 2003, ann. rev. p. 10−14
- Гофманн. В. Вулканизация и вулканизующие агенты. JL: Химия, 1968. -464 с.
- Нильсен JI. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. М.: Химия, 1978 — 312 с.
- Аверко-Антонович Ю.О., Омельченко Р. Я., Охотина H.A., Эбич Ю. Р. Технология резиновых изделий. JL: Химия, 1991, -352с.
- Резниковский, М.М. Механические испытания каучука и резины / М. М. Резниковский, А. И. Лукомская. М.: Химия, 1968.-331 с
- Сизиков H.H., Ниазашвили Г. А. Фрикционные свойства резин. Тем.обзор. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1995, 88 с.
- Вулканизация эластомеров / Пер. с англ. А. А. Донцова. М.: Химия, 1967.-428 с
- Догадкин, Б.А. Химия эластомеров. / Б. А. Догадкин, A.A. Донцов, В. А. Шершнев М.: Химия, 1981.- 376с
- ГОСТ 426–77. Резина. Метод определения сопротивления истиранию при скольжении
- ГОСТ 23 509–79. Резина Метод определения сопротивления истиранию при скольжении по возобновляемой поверхности.
- Аверко-Антонович И. Ю. Методы исследования структуры и свойств полимеров. Казань 2002, 302 с.
- Uchiyama Y., Kanai Т. Исследование трения резиновых смесей при низких температурах // Seppyo = JJap.Soc. Snow and Ice. 1995. 57, № 4. С. 384 389.
- Бухин Б.Л. Введение в механику пневматических шин. М.: Химия, 1988.-224 с.
- Бухин Б.Л., Литинский Г. И., Шумаев В. В. Динамические характеристики пневматических шин. Тематический обзор. М.:
- ЦНИИТЭнефтехим, 1982. 68 с.
- Бидерман B.JI. и др. Автомобильные шины, М.: Госхимиздат, 1963. 320с.
- Tire life and safety. Tire Technology International, 2006, june — july, p. 3435.
- Кнороз В.И., Кленников Е. Б., Петров И. П., Шелухин А. С., Юрьев Ю. М. Работа автомобильной шины. Под редакцией В. И. Кнороза. М.: Транспорт, 1976.- 238с.
- Крагельский И. В., Добычин Н. М. Комбалов В.С Основы расчетов на трение и износ. М. ¡-Машиностроение, 1977. 525 с.
- Бухин Б.Л. Выходные характеристики пневматических шин. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978. — 198 с.
- Oida, S. Soil/Tire Interaction Analysis Using FEM and FVM / S. Oida, E. Seta, H. Heguri, K. Kato // Tire Science and Technology, 2005.- Vol. 33, No 1, P. 38−62
- Бухин Б.Л. Механика пневматических шин. Итоги симпозиумов/ЛСаучук и резина, 2001. № 2. — С. 43.
- Горская Л.П. Прогнозирование сопротивления качению щины на стадии её проектирования//Каучук и резина. 2001. — № 2. — С.47.
- Третьяков, О.Б. Автомобильные шины. Конструкция, механика, свойства, эксплуатация / О.Б., Третьяков, В. А. Гудков, А. А. Вольнов, В. Н. Тарновский .- М.: КолосС, Химия, 2007. 432 с.
- Coveney V. A. The rubber road interface and abrasion — observation and anomalies / V. A. Coveney, L. Pritchard, D. E. Johnson// Tire Technology International, 2004, ann. rev., p. 122−126.
- Крагельский И. В., Добычин Н. М. Комбалов В.С Основы расчетов на трение и износ. М. .'Машиностроение, 1977. 525 с.
- Tread life expectancy. Tire Business. 2000. 18. № 3 P8
- Sakai, H. Thermal Engineering Analysis of Rubber Vulcanization and Tread Temperatures During Severe Sliding of a Tire / H. Sakai, K. Araki // Tire Science and Technology, 1999. Vol. 27, Nol, P. 22−47
- Лепетов В.А., Юрцев Л. Н., Расчет и конструирование резиновых изделий, Л.: Химия, 1987. 408 с.
- Володина Т.Н. Исследование характеристик пневматических шин для прогнозирования их износостойкости: Автореферат дисс. канд. техн. наук. М., 2002. — 52 с.
- Горская Л.П. Прогнозирование на стадии проектирования потерь на качение в элементах пневматической шины: Автореферат дисс. канд. техн. наук.-М., 2002.-58 с.
- Castle В. The coming revolution. Tire Technology International, 2002, march, p. 16.
- Moore, D. F., «The Friction of Pneumatic Tires,» Elsevier Publishing, NY, NY, 1975.
- Savkoor A. R. Wet tire to road traction / A. R. Savkoor, G. Lodewijks, A. J. G. Nuttal //Tire Technology International, 2004, ann. rev., p. 116−122.
- Stalnaker, D., Turner, J., Parekh, D., Whittle, В., and Morton, R., «Indoor Simulation of Tire Wear: Some Case Studies,» Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 24, No. 2, April-June 1996, pp. 94−118.
- Wallace I. R. Faster determination of tire construction integtity / I. R. Wallace, TARRC, B. Lawton, Newlaw Associates // Tire Technology International.2002, ann.rev. p. 104−106.
- Gwyneth J. Testing machinery. Tire Technology International, 2008, june, p.23−25.
- The most modern testing ground of Brigestone. NRZ, 2004, N7, p. l 18−120
- Yamazaki S. Friction property on indoor drum surface and actual road surfaces/ S. Yamazaki, I. Yamaguchi, K. Kagami // Tire Technology International., 2003, ann. rev. p. 103−105
- Tire test equipment review. Tire Technology Int., 2003, December
- Yoshio Kaji Improvements in wear based on 3D FE analysis. Tire Technology International, 2003, ann.rev. p. 8−9
- Webb J. Model state. Tire Technology Int., 2002, sept., p. 26−29
- Несиоловский A.O., Соловьёв M.E., Несиоловская Т. Н. Анализ характера разрушения ЦМК-шин в процессе эксплуатационных и стендовых испытаний//Вестник ЯГТУ. 2004. — Выпуск 4. — С. 130−132.
- Филько Г. С., Пугин В. А. Механика пневматических шин как основа рационального конструирования и прогнозирования эксплуатационных свойств. М.: НИИШП, 1974. — 114 с.
- Сахаров М.Э., Парицкая З. А., Власко A.B., Швачич М. В., Гамлицкий Ю. А., Басс Ю. П. Уточнённый метод прогнозирования работоспособности металлокордного брекера/АСаучук и резина. 1998. — № 6. — С.45−47.
- Когаев В. П., Лебединский С. Г. Развитие усталостных трещин в области влияния перегрузки/УПроблемы прочности. 1985. -№ 11. — С.35−41.
- Трощенко В. Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев: Наукова думка, 1981. — 342 с.
- Писаренко Г. С., Лебедев А. А. Деформирование и прочность материалов при сложном нагруженном состоянии. Киев: Наукова думка, 1976. -415 с.
- Несиоловский А. О. Деформационные свойства и динамическая долговечность резино-металлических композитов деталей шин. Дисс. канд. техн. наук. — Ярославль, 2004. — 188 с.
- Otto, M. Современные методы аналитической химии: В 2 т. Том I / М.Отто. М.: Техносфера, 2003. — 416с.
- Миронов, В.А. Спектроскопия в органической химии. Сборник задач / В. А. Миронов, С. А. Янковский. М.: Химия, 1985. — 232с.
- Казицына, Л.А. Применение УФ-, ИК-, и ЯМР-спектроскопии в органической химии. Учеб. пособие для вузов / Л. А. Казицына, Н. Б. Куплетская. -М.: Высш. школа, 1971. 264с.
- Черняковский Ф.П. Основы физико-химических методов анализа и исследования органических веществ: Учеб. пособие / Яросл. политехи, ин-т. -5-е изд., испр. и доп. Ярославль, 1987. — 90 с. — МУ № 1177.
- Пиотровский К.Б., Тарасов В. Н. Старение и стабилизация синтетических каучуков и вулканизатов. М.: Химия, 1980. — 264 с.
- Маркелов В.Г. Моделирование неизотермической вулканизации автомобильных шин на основе кинетической модели. Дисс. канд. техн. наук. -Ярославль, 2010.- 190 с.
- Горячева И.Г., Добычин М. Н. Контактные задачи в трибологии. М.: Машиностроение, 1988.
- Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989.
- Горячева И.Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука, 2001.
- Самарский A.A., Николаев Е. С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978. 592 с.
- Shallamach A., «Wear», 1958, v. 1, № 5, p. 384 — 417- Хим. и технол. полимеров, 1959, № 4, с. 20 54.
- Dynamic Finite Element Program Suite Impact. Электронный ресурс.: Режим доступа: http://impact.sourceforge.net/indexus.html
- Ахназарова С.Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии / С. Л. Ахназарова, В. В. Кафаров. М.: Высшая школа, 1985. — 327 с.
- Полак Б.Т. Введение в оптимизацию. М.: Наука, 1983. 384 с.
- Карманов В.Г. Математическое программирование. М.: Наука, 1980. -256 с.
- Летова Т.А. Экстремум функций в примерах и задачах. Учебное пособие / Т. А. Летова, A.B. Пантелеев. М.: Изд-во МАИ, 1998. — 376 с.
- Соловьев М.Е. Экспериментально-статистические методы с пакетом Microsoft Excel: Учебное пособие. Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2004. — 208 с.
- Пат. 2 372 138 Российская Федерация, МПК B01 °F 9/08. Смеситель сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев, А. Б. Капранова, В. В. Власов. Опубл. 10. 11.09, Бюл. № 31.
- Пат. 2 372 975 Российская Федерация, МПК B01 °F 3/18. Агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов / А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев, А. Б. Капранова, В. В. Власов Опубл. 20.11.09, Бюл. № 32.
- Марченко СИ., Соколов СЛ., Ненахов А. Б., Свинов В. М. Расчетный комплекс проектирования шин на основе метода конечных элементов. Сб. трудов: Проблемы шин и резинокордных композитов. Десятый юбилейный симпозиум. М., НИИШП, 18−22 OKI. 1999., с. 165−171
- Соколов Л., Ненахов А. Б., Соколова Н. В. Методические подходы к расчету контактных напряжений радиальных пневматических шин методом конечных элементов и их экспериментальная оценка. Каучук и резина, 1997, № 2, с.29−32.
- Сочетание рисунка протектора с резиновой смесью для получения оптимальных характеристик шин. «Tire Technology Int.» 2004, стр. 50−54
- Одинцова О.А. Решение контактной задачи для радиальной шины с учетом рисунка протектора // Сборник докладов «Проблемы шин и резинокордных композитов» М. 2006 С 85−93
- Рыжов С.А., Ильин К. А. Решение задачи износа шин с использованием программного комплекса ABAQUS // Сборник докладов «Проблемы шин и резинокордных композитов», 2005, с. 126−135.согласова-
- УТВЕРЖДАЮ: Директор научно-производственного1. ЙПО ЯГТУ, д.х.н.1. И r^ffh^ r^A. SS 7 ^
- Проректор по научной работе1. И. В. Голиков 2013 г. кооперадйаа^Технолог>>-fCtbj Ю. К. Потемин1. O? «о/1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы Власова Валерия
- Владимировича на тему «Фрикционное взаимодействие эластомерных композитов с твердой поверхностью в присутствии воды»