Тара и ее производство - Ефремов Н.Ф.
ISBN 5-8122-0274-5
Скачать (прямая ссылка):
290
оценивает жесткость резины при сжатии. Эластическое восстановление H06 измеряют через 30 с после снятия нагрузки.
Газонаполненные (губчатые) резины испытывают на статическое сжатие по ГОСТ 11139-65. При этом определяют так называемую твердость И как отношение нагрузки P (Н, кгс). вызывающей за I мин сжатие образца на 60%, к площади основания образца SCC4 (м2, см2):
MH кгс"
2 2 "
M CM .
Одним из условных показателей, косвенно характеризующих поведение резин при эксплуатации, является твердость. Твердость оценивает сопротивление испытуемого образца резины вдавливанию в него наконечников (инденто-ров) различных форм. На показатель твердости влияют размеры и форма индентора. режимы нагружения и время воз-действия, силы трения между резиной и индентором, жесткость опоры под образцом и другие факторы. Піубину вдавливания индентора измеряют не после снятия нагрузки, как при испытаниях металлов, а во время действия нагрузки. Величину и длительность воздействия нагрузок выбирают сравнительно небольшими, чтобы не развивались остаточные деформации. Существует полу эмпирическая зависимость, связывающая модуль сдвига резины при малых деформациях G (кгс/см2) с нагрузкой P (кгс), вдавливающей сферический индентор радиусом /і(см) на глубину h, выражаемую в сотых долях миллиметра [25]:
P= 0.00051 GK0"65 /г1,35. (6.43)
Величину /!определяют при рекомендованных ИСО значениях PhR. Затем результаты измерений переводят в международные единицы твердости (рекомендация ИСО R-48, ГОСТ 13331-67), которые близки к условным единицам твердости по Шору.
Твердость по Шору определяют в процессе экспресс-испытаний, не требующих большой точности. Индентором явля-
291
ется затупленная игла, имеющая форму усеченного конуса. Показатель твердости определяют по условной шкале из 90 делений в зависимости от глубины проникновения иглы в материал под действием силы, создаваемой стандартной пружиной. Твердость оценивают в условиях равновесия сил вдавливания иглы пружиной и выталкивания иглы из образца испытуемой резины. Твердость 0 соответствует полной глубине погружения иглы, твердость 90 — когда игла не по-гружается в образец, а усилие предельно сжатой пружины составляет 8.06 H (822 гс).
Анализ уравнений (6.43). (6.27)-(6.31) показывает, что существует взаимосвязь между условным значением твердости по Шору, модулем сдвига и усилием сжатия пружинящих элементов штанцевального штампа при определенной деформации е*сж: чем выше твердость резины по Шору, тем больше ее модуль сдвига G1 тем больше напряжение сжатия оісж, тем больше усилие сжатия Р^сж.
Для газонаполненных резин такая взаимосвязь нарушается. Основной причиной нарушения этой взаимосвязи является разное поведение твердой и газовой фаз при деформировании. Твердые резины практически несжимаемы и имеют коэффициент Пуассона, близкий к 0,5. Газовая фаза сжимается, уменьшаясь в объеме. Поэтому поведение резин с различным содержанием газовой фазы, иначе говоря — с различной кажущейся плотностью, при сжатии различно.
в
Рис, 6.48. Схема деформирования пружинящего элемента
292
Рассмотрим схему деформирования монолитного резинового пружинящего элемента (рис. 6,48) с исходным прямоугольным сечением площадью S0:
S0=Bh0. (6.44)
В конце прямого хода ш тан це вального штампа пружинящий элемент сжат до высоты Ь^ж, а его сечение приобретает бочкообразную форму. Площадь деформированного сечения ScyK можно расчленить на площади трех фигур: прямоугольника с исходной шириной В и высотой 1\ж и двух одинаковых сегментов площадью Sccr:
- Bh^ +2S^. (6.45)
Из условия несжимаемости монолитных резин следует, что S0=S^. (6.46)
Отсюда
&сег--2-' (6-47)
Деформация сжатия составляет
Ёсж=——• (6.48)
Из (6.47) следует, что
Из выражений (6.47) и (6.48) получаем
^сег =yW (6.50)
Радиус сферической части деформированного элемента составляет
г = ^?. (6.5!)
293
Боковое расширение деформированного элемента
2 2
(6.52)
При деформировании газонаполненных резин величина Х$
будет уменьшаться с увеличением содержания газовой фазы или с уменьшением кажущейся плотности за счет эффекта сжимаемости газовой фазы.
Величина X6 является важной конструктивной характеристикой штан це вально го штампа: она определяет зазор между штанцевальным инструментом и пружинящим материалом с:
Выполнение условия (6.53) позволяет исключать боковое давление на рабочий инструмент со стороны пружинящего материала и устранять появление в штанцуемом материале касательных напряжений, отрицательно влияющих на качество штанцевания.
На практике наиболее часто высоту пружинящего материала H0 выбирают с таким расчетом, чтобы пружинящие элементы выступали над режущими ножами примерно на 1,2 мм (рис. 6.49}:
где а — толщина основания штанцевального штампа.
В случае, когда ширина пружинящего элемента В равна его высоте Ji0(B= Fi0), оптимальными являются зазор с= 0,5-1,5 мм при штанцевании картона и зазор с = 1,5-2,0 мм при штанце-вании гофрокартона.
Высота пружинящих элементов Ji0 взаимосвязана с их твердостью: чем больше H0, тем меньше должна быть твердость. Оптимальным вариантом считается, когда высота пружинящих элементов на штанцевальной штампе одинакова. Правильный выбор высоты пружинящих элементов позволяет повысить и качество штанцевания. увеличить срок службы штампа.
