弯曲

当受到弯曲时,由于裂缝的发展和传播,橡胶产品经常失败。裂缝减少了其他特性,进而降低了橡胶的使用寿命。裂纹可以通过机械手段或氧化和臭氧攻击而生长。

ASTM D-430方法B是一项旨在通过弯曲产生裂纹的测试。挠曲启动的时间或数量被用作绩效的度量。它采用了Demattia弯曲机,该机器在条带中央弯曲了6“ x 1”x¼”样品,横向横向横向模压。该机器以每分钟300个循环运行。


图1 de Mattia弹性
弯曲并拉直样品,或者交替伸展并放松。

图2罗斯弹性
ASTM D-430的弯曲挠性方法的适应为ASTM D-813,它需要故意切割凹槽样品的底部以启动裂纹。然后观察到达到指定的裂纹长度所需的弯曲周期数。

ASTM D-1052(Ross Flexer)是确定弹性体从重复弯曲中减少生长的耐药性的另一种方法。设备如图2所示。

图3


像尿电烷这样柔软的硫酸盐具有良好的弹性寿命。在ROSS置式测试中,在420,000个弹性(70小时)期间,以100个循环/分钟的速度没有发生削减生长。更剧烈的Demattia测试以300个循环/分钟的速度运行,使用缺口标本在24小时内发生故障。但是,未注明的样品跑了100小时(1,800,000屈曲),只有轻微的开裂。

零件的设计以降低压力或热量积聚的局部浓度将改善弯曲寿命。当弹性部分弯曲时,在厚的横截面中会产生非常高的应力。在重复的弯曲下,由于集中在切口上的高局部应力,因此零件表面的任何切割都会变得更大。与任何弹性体一样,通过降低零件的厚度,可以降低弯曲下的削减速率(图5)。

图5


与其他弹性体不同,由于其特殊的强度和韧性,可以在非常薄的部分中使用氨基甲酸酯。

内部热量积聚

如有关弹性的部分所述,由高频弯曲下的内部摩擦引起的氨基甲酸酯部件的热量堆积超过了常规弹性体的热量,这是在弯曲或高速旋转运动下运行的尿烷部件过早失败的原因加载。由于氨基甲酸酯弹性体的热导率低,因此无法散发出内部摩擦的热量。因此,在使用氨基甲酸酯设计时,热量积聚是非常重要的考虑因素。通过使用更容易散发热量的薄横截面可以最大程度地减少其不良反应。氨基甲酸酯弹性体的高强度和负载能力使得可以使用足够薄的部分,以与开发的相同速率散发热量,从而不会受到伤害。

例如,较薄的部分实际上可以通过用氨基甲酸酯制成的工业卡车车轮来提供氨基甲酸酯弹性体部分的使用寿命。早期测试轮是通常与常规弹性体一起使用的相同尺寸。在服役中,耐磨性非常好,但由于内部骨折和轮毂粘合键强度的降低,发生了许多过早故障。两种类型的故障都可以追溯到非常高的载荷下过度积聚。通过增加轮毂尺寸并减少轮胎中弹性体的厚度来解决问题。这种变化提供了一个较薄的轮胎部分,可以更有效地消散内部热量。它还增加了分布负载的面积的形状因子,从而减少了给定负载的挠度。有了新的设计,氨基甲烷叉卡车车轮的性能出色。
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