химический каталог




Переработка каучуков и резиновых смесей

Автор Е.Г.Вострокнутов М.И.Новиков В.И.Новиков Н.В.Прозоровская

ление нормальных и касательных напряжений, возникающих при давлении смеси на стенки камеры, важно как для конструктора при изготовлении смесителей, так и для технолога при выборе оптимальных режимов работы 1[11]. Губер [10] экспериментально определял соотношения между давлениями и напряжениями сдвига при изготовлении смесей в лабораторном резино-смесителе. Было выяснено, что давление р (среднее), оказываемое резиновой смесью на стенки камеры при ее обработке в закрытом

151

смесителе, прямо пропорционально среднему напряжению сдвига т:

Р = 3т \

Выражая т через реологические константы К и т, получают: J= зк'ут

Коэффициент 3 в этих уравнениях имеет, по-видимому, определенный физический смысл, отражая хорошо известное положение (см. гл. 1, с. 17), что для малых деформаций без изменения объема Ј = 3G.

Это обстоятельство еще раз подтверждает, что в камере смесителя обычно не создается гидростатического давления и объемной деформации, характеризующейся модулем всестороннего сжатия, а имеют место лишь девиаторные сдвиговые и нормальные напряжения. Последние возникают как следствие упругости резиновой смеси.

Иначе говоря, указанные напряжения образуют компоненты де-виатора напряжений, так как в рассматриваемых условиях материал практически несжимаем [7, 9, 11].

Интересным является также приближенное соотношение между средними значениями силовых характеристик (р и т), крутящим моментом и эффективным объемом:

По данным [8, 10, 11], для протекторных смесей среднее значение напряжений сдвига составляет 0,4—0,6 МПа, а давлений (при упруговязком сжатии) в зазоре— 1,2—2 МПа.

По данным [12], давление в смесительной камере увеличивается с возрастанием частоты вращения роторов. Давление на стенку камеры сильно меняется в зависимости от состава обрабатываемой смеси, точки замера и фазового положения роторов: от 0,8 до 3,0 МПа за один оборот.

Захаркин и др. [13] установили, что частота вращения роторов практически не влияет на величину нормальных напряжений, хотя и уменьшает время, в течение которого в материале достигается максимум напряжений в ходе процесса смешения.

Локальная гидростатическая компонента напряжения создается в зазорах между ротором, в особенности — гребнем ротора, и стенкой камеры, когда отсутствует скольжение резиновой смеси. Если бы и в этих местах наблюдалось полное скольжение, то никакого объемного деформирования не происходило бы, а нормальные напряжения не превышали утроенных напряжений сдвига. Однако, как будет подробнее показано ниже, т в смесителе обычно составляет не 'более 0,3—0,5 МПа, в то время как р может достигать значений в десятки раз больших.

Увеличение давления верхнего затвора в начале цикла смешения при заполненной камере также может способствовать росту гидростатического давления в массе еще неперемешанной композиции. Оно не должно оказывать влияния на уровень напряжений сдвига. Однако косвенно, путем уменьшения пустот и проскальзывания на рабочих поверхностях, повышение давления верхнего затвора приводит к повышению напряжения сдвига. При низких давлениях затвора проскальзывание смеси — частое явление. В этом случае расчетные значения т (4.4) не достигаются.

Полный тензор напряжения о^, таким образом, связан с гидростатическим сжатием смеси, гидродинамическим увеличением давления в клиновидной зоне перед лопастями движущегося ротора (в соответствии с уравнением Навье — Стокса), упруговязкой природой каучука и эффектом Вейссенберга, т.е. возникновением нормальных напряжений при простом сдвиге. Последние являются прежде всего следствием больших деформаций. Как показано выше (см. гл. 1), эффект Вейссенберга определяется коэффициентами нормальных напряжений и пропорционален квадрату деформации:

II о-,; II = - НРМ + riBi - 4 РА + Р2 (щ + \ в,)

при

Pi = a„/f (»=1,2,3) и аи-ат = (р\-Му*

где а„—тензор напряжений; рЗ,; — его гидростатическая компонента, T\S|—> вязкая компонента, или напряжение сдвига; р\ Ва — коэффициенты нормальных напряжений, определяющие эффект Вейссенберга, Bi и Вг — кинематические матрицы

Н. Г. Бекин [14] приводит выражения нормальных напряжений через модуль сдвига и главные обратимые деформации уе:

o11 = 2/3Gv'; crJ2 = 088 = -l/3GY*

В работе [15] исследована механика деформирования резиновых смесей в серповидном зазоре смесителей типа «Бенбери». Считается, что зазор образован двумя рабочими поверхностями: цилиндрической поверхностью камеры с центром окружности Oi и поверхностью лопасти ротора, также имеющей в нормальном сечении форму окружности с центром в точке 02. Схема деформации показана на рис. 4.2. Профили скоростей течения смеси получены по данным испытаний (срезам) модельных двухцветных слоистых образцов, помещенных в серповидный зазор. Максимальный зазор Я — в зоне захвата смеси, минимальный i\ — между площадкой гребня и стенкой камеры. При этом: H=R\—г, где г — радиус вала ротора.

152

153

Течение материала происходит в сходящемся потоке. Геометрической характеристикой такого потока могут служить безразм

страница 60
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Переработка каучуков и резиновых смесей" (4.35Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Baxi NUVOLA Duo-tec 33
москва золушка
магазин итальянской плитки на ленинском проспекте
курсы по power point москва

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)