Что будет если нагреть резину

Изменение свойств резины в зависимости от температуры

С изменением температуры очень сильно изменяются свойства резины, причем работоспособность деталей из нее по разным при­чинам уменьшается как при нагревании, так и при охлаждении.

Как следует из рис. 11.4, с понижением температуры резины предел прочности растет, а эластичность падает и при —80°С она становится практически равной нулю.

Отметим, что прочность резины, увеличивающаяся с пониже­нием температуры в первом приближении по линейному закону (рис. 11.4), достигает при —80°С примерно такого же значения, какое при комнатной температуре имеет совершенно лишенный эластичности вулканизат — эбонит.

Таким образом, основным неблагоприятным следствием пони­жения температуры является уменьшение эластичности резины, которая по мере охлаждения приближается по хрупкости к эбони­ту. Уже при —4 °С наиболее распространенные сорта резины не спо­собны обратимо деформироваться в необходимых пределах, и толь­ко вулканизаты на базе специальных морозостойких каучуков со­храняют требующуюся эластичность при температуре —50°С и ниже. Из чего следует, что резиновые изделия в зимнее время требуют к себе пристального внимания и осторожного обращения.

Рис. 11.4. Зависимости предела прочности на растяжение σ_z и относительного удлинения ε_z ре­зины из натурального каучука от температуры

Все работы, связанные с монтажом или демонтажем резиновых деталей в зимнее время, надо проводить, предварительно прогрев их до комнатной температуры. Особенно важно прогревать пнев­матические шины, сильно охладившиеся при длительной стоянке или продолжительной остановке автомобилей на морозе. Такое нагревание происходит само по себе в процессе движения автомо­биля за счет превращения в тепло энергии непрерывного дефор­мирования перекатывающихся шин. Однако первое время после трогания с места холодные шины имеют недостаточную эластич­ность и вследствие этого легко могут быть повреждены в результа­те больших динамических нагрузок. Поэтому сначала машина дол­жна двигаться с небольшой скоростью по наиболее ровным учас­ткам местности или дороги, избегать крутых поворотов, резкого торможения и т.д.

В высшей степени осторожное обращение при зимней эксплуа­тации автомобилей требуется с деталями, изготовленными из бензо- и маслостойкой резины. По сравнению с обычной рези­ной она обладает пониженной морозостойкостью, и поэтому уже при —20 °С изделия из нее становятся хрупкими.

С повышением температуры до ПО. 120°С относительное уд­линение резины увеличивается, а при дальнейшем нагревании, как видно из рис. 11.4, начинает уменьшаться. Переход от роста относительного удлинения к его спаду объясняется наступающим при этих температурах частичным разрывом серных мостиков между макромолекулами каучука, сопровождающимся одновременным резким снижением его эластичности и повышением пластичности.

Другие важные в эксплуатационном отношении свойства рези­ны с повышением температуры изменяются только в худшую сто­рону: прочность, износостойкость и твердость уменьшаются, а ос­таточное удлинение и способность к необратимым деформациям увеличиваются. Так, нагреванию резины с 20 до 100 °С соответству­ет двухкратное и даже трехкратное снижение предела прочности на разрыв. Еще в большей степени уменьшаются в этом случае износостойкость и твердость рези­ны. В результате при повышенной температуре пробег автомобильных шин уменьшается (рис. 11.5).

Кроме того, вследствие сильно­го понижения твердости и проч­ности резины с повышением тем­пературы увеличивается возмож­ность появления надрезов и вы­рывов целых кусков протекторов покрышек при наезде автомоби­лей на всякого рода неровности и препятствия.

Рис. 11.5. Зависимость пробега шин τ_пр от температуры воздуха t_в

Итак, все резиновые детали и в особенности те, которые де­формируются в процессе работы, нужно в некоторых случаях зи­мой подогревать, а летом охлаждать, а также принимать меры по уменьшению их нагревания. В автомобильных шинах надо поддер­живать нормальное давление и не перегружать их. Несоблюдение этих элементарных правил эксплуатации шин ведет к чрезмерно­му тепловыделению в них со всеми вытекающими отсюда вредны­ми последствиями (рис. 11.6, 11.7).

В жару летом возможно значительное нагревание и нормально накачанных неперегруженных шин. В этом случае рекомендуется для их охлаждения периодически делать в пути остановки, а иногда, чтобы не довести до аварийного состояния покрышку вслед­ствие перегрева, — идти на снижение скорости движения, от ко­торой сильно зависит тепловой режим шин (рис. 11.8).

Рис. 11.6. Зависимость температуры воздуха в шине t_Ш от времени про­бега τ_пр:

1 — при нормальном давлении; 2 — при давлении, пониженном по срав­нению с нормой на 30 %

Рис. 11.7. Зависимость температуры деталей шины t_ш от времени про­бега τ_пр при различных нагрузках:

1 — в камере; 2 — в плечевой части шины

Рис. 11.8. Зависимость температуры деталей шины t_Ш от времени про­бега τ_пр при различных скоростях:

1 — в середине беговой дорожки; 2 — в боковой части

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Нагревание резины и пластмасс приводит к быстрому падению их предела прочности. При охлаждении эти материалы становятся хрупкими, их характеристики пластичности уменьшаются. [1]

При нагревании резин в свободном состоянии в основном протекает процесс теплового старения, ускоряемый присутствием кислорода воздуха. Такой показатель монотонно изменяется во времени. [2]

При нагревании резины в закрытом сосуде с водой и кислотными или щелочными катализаторами также может происходить деполимеризация. При; этом одновременно действуют вода, теплота и катализатор, и деполимеризация наблюдается в определенных условиях. При нагревании в запаянной трубке в течение 24 ч при 250 С композиции, содержащей кислотные или щелочные катализаторы, она разрушается и становится мягкой и непрочной. Такая же термическая обработка в шкафу, в котором проба омывается током воздуха, вызывает только небольшое повышение твердости пробы. В нейтральных композициях реакция идет исключительно медленно, даже в неблагоприятных условиях. Хотя явление деполимеризации в прошлом часто создавало трудности, в настоящее время оно весьма эффективно может быть снижено выбором состава композиций и соответствующего оборудования. [3]

При нагревании резины скорость движения молекул увеличивается, усиливается бомбардировка ориентированных цепей, что приводит к более сильному их запутыванию. Последнее означает, что длина натянутой резины при нагревании уменьшается. [4]

Допустимая температура нагревания резины зависит от состава последней и равна примерно 80 С или 100 С при кратковременном нагревании. [5]

В связи с тем, что нагревание резин СКФ с ОЭА после прессовой вулканизации не вызывает улучшения прочности и сопротивления тепловому старению ( до 150 С), дополнительное термоста-тирование резин не требуется. [7]

Под режимом девулканизации понимается продолжительность и температура нагревания резины в девулканизационных котлах. Температура и время девулканизации являются факторами, взаимно связанными и назначаются заводской лабораторией. [8]

Старение резины оценивается ухудшением свойств при эксплуатации; оно определяется по результатам нагревания резины в специальном термоконтейнере в течение 144 ч при температуре 70 С. [9]

Старение резины оценивается ухудшением свойств при эксплуатации; оно определяется по результатам нагревания резины в специальном термоконтейнере в течение 144 ч при температуре 70 С. [10]

Применение микроволн, электронного луча и ультразвуковой вулканизации было разработано для вызывания внутреннего нагревания резины вместо неэффективной передачи теплоты из вне внутрь ее. В промышленности идет напряженная работа над устранением или нахождением безопасных заменителей свинца, пылящих агентов и летучих органических растворителей, а также над усовершенствованием смесей ( компаундов) для получения лучших и более безопасных свойств при их переработке и использовании. [11]

На резине вредно отражается не только высокая, но и низкая температура, при которой резина теряет свою эластичность; высокая температура, как уже говорилось, приводит к быстрому старению резины, при котором ее ценные качества теряются окончательно; при низкой температуре происходит лишь временная утрата эластичности, которая восстанавливается после нагревания резины до нормальной температуры. [12]

Поскольку при деформации происходит выпрямление свернутых макромолекул, энтропия системы уменьшается. Следовательно, при нагревании резины должно возрастать сопротивление деформированию. Эти представления позволяют объяснить экспериментальные факты, показывающие, что с ростом температуры модуль эластичности кау-чукоподобных полимеров увеличивается. [13]

Технически важная характеристика-плато вулканизации, т.е. отрезок времени, в течение к-рого значения измеряемого параметра, близкие к оптимальным, изменяются сравнительно мало. К перевулканизации приводит продолжение нагревания резины после израсходования агента В. Перевулканизация проявляется в дальнейшем повышении жесткости вулканизата ( напр. Эти изменения св-в связаны с термической перестройкой вулканизац. [14]

Источник

Шины — давление и температурные изменения

Шины держат на себе вес вашего автомобиля, не так ли? Нет, не так! Вес машины держит находящийся в них воздух. Если вы хотите, чтобы ваши шины демонстрировали всё, на что они способны в том, что касается управляемости, сцепления и износостойкости, следите, чтобы они всегда были хорошо накачаны.
К сожалению, нельзя просто накачать шину – и забыть о ней! Необходимо периодически контролировать давление, чтобы удостовериться, что оно не изменилось со временем под воздействием окружающей температуры или скрытого прокола.
Давление, которое указано в сервисной книжке вашего автомобиля или на информационной табличке, это рекомендованное давление в холодной шине. Это означает, что проверять его нужно утром, до того, как вы совершите длительную поездку, или до того, как солнце или растущая температура воздуха нагреют шину.
Поскольку воздух – вещество газообразное, он расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Поэтому в большинстве районов России осенью и в начале зимы нужно особенно тщательно следить за давлением: дни становятся короче, температура воздуха падает – и давление в ваших шинах снижается!
При изменении температуры окружающего воздуха на 8°С давление в шине изменится примерно на 0,1 атм. (вырастет при повышении температуры и упадет при понижении).
В большинстве районов России разность средней летней и зимней температур составляет приблизительно 28° С, поэтому с установлением зимних температур давление падает примерно на 0,35 атм. А недостаток 0,35 атм. уже существенно влияет на управляемость, сцепление и износ!
Кроме того, разница между холодной ночной температурой и тёплой дневной в большинстве регионов страны составляет около 11°С. Это значит, что давление, установленное утром, в полдень окажется примерно на 0,13 атм. выше (если автомобиль припаркован в тени). И всё бы ничего, но если вы накачаете колесо в жаркий полдень, на следующее утро давление в холодной шине будет на 0,13 атм. ниже.
И, наконец, если автомобиль припаркован на солнце, то давление искусственным образом ненадолго повысится под действием его тепла.

Мы решили проверить теорию на практике. Сначала мы смонтировали две шины на диски и оставили их полежать на ночь, чтобы уравнять и стабилизировать температуру и давление. Следующим утром мы накачали каждую до 2,45 атм. Одно колесо разместили в тени, а другое выставили на солнце. В течение дня мы замеряли температуру воздуха, температуру шин и давление в них. По мере того, как дневная температура росла с 19°С до 30°С, давление в шине, которая лежала в тени, поднялось с 2,45 до 2,55 атм. Шина, размещённая на солнце, нагревалась за счёт теплового излучения и температуры воздуха. В ней давление выросло с 2,45 до 2,79 атм. В обоих случаях, если бы мы установили нужное давление в полдень, на следующее утро значения были бы на 0,1 – 0,35 атм. ниже.
Затем мы изучали влияние нагрева шин во время езды. Мы решили исключить непостоянные факторы, возникающие в дорожных условиях, и провели тест на нашем «прогревочном» барабанном стенде для спортивной резины. Чтобы сымитировать реальные условия движения, колесо катится по роликам стенда под нагрузкой. Мы фиксировали изменение давления каждые пять минут. Тестовые шины были накачаны до 1,0; 1,4; 1,7 и 2,0 атм. При одинаковой нагрузке давление во всех шинах поднималось примерно на 0,07 атм. каждые 5 минут в течение первых 20 минут движения. Затем давление стабилизировалось и не поднималось выше 0,07 атм. в течение следующих 20 минут. Это означает, что даже если вы ненадолго съездите подкачать шины у ближайшей заправки, на следующее утро вполне можете недосчитаться пары десятых долей атмосферы в колёсах.
Сложите вместе всё сказанное выше, и вы поймёте, что выбрать подходящие условия для подкачки шин почти так же важно, как накачать их.
Важно запомнить, что рекомендуемое для колёс вашего автомобиля давление – это «холодное» давление в шинах. Проверять его нужно утром, прежде чем вы преодолеете десяток километров, или до того как оно изменится под воздействием температуры воздуха и солнечных лучей.
И кстати, если вы живёте на севере и ставите машину в отапливаемый гараж, зимой вы начнёте терять давление, едва выехав из тёплого помещения. Добавьте к холодному давлению в шинах по 0,1 атм. на каждые 10°С разницы в температуре воздуха на улице и в гараже.

Источник

Что будет если нагреть резину

З.Ы. Жигуль, стоявший в пяти метрах от моего, вообще под землю ушел.
http://photofile.ru/users/neat-archer/2330329

ПЕСЕЦ! Я думаю тебе надо радоваться, что был не на месте того жигуля, а то о шинах не думал бы совсем..

судя по фото ты вообще легко отделался.

Отправил письмо с вопросом производителю. Ответ как-то не впечатлил:

«Получил Ваш запрос о воздействии воды из теплотрассы на шины.
Ответ на этот вопрос зависит от параметров воздействия, т.е.
объём потока воды, температура воды которые теперь определить
сложно. Если Вы находитесь в Москве, то лучше договориться о
встрече чтобы взглянуть на шины. Если Вы находитесь в другом
городе, то можете прислать фото тех мест шин которые подверглись
тепловому воздействию, однако это гораздо меннее информативно.
Если всё предложенное по каким-либо причинам для Вас сложно, тогда
лучше сменить шины (особенно если зимой Вы ездите с скоростями
более 100 км/ч).

Михаил Кузнецов
Специалист по работе с клиентами

ООО «Континентал Тайрс РУС»
Большая Ордынка, д. 40, стр. 2, 119017 Москва, РФ «

Источник

Как ездить зимой на летней резине

Прямо сейчас самое время менять шины. Но что если по какой-то причине вы оказались на скользкой дороге на летних колесах? Рассказываем, можно ли выжить в таких условиях и как правильно вести автомобиль.

Можно представить себе тот коктейль эмоций, который сейчас испытывают наши сознательные читатели. Автомобиль на летней резине — страшная опасность, а Kolesa.Ru этому потворствуют, да еще и советы раздают, как правильно ездить с нарушением всех мыслимых правил. Но мы не станем писать, что зимнюю резину придумали продавцы шин, чтобы заставить нас почаще раскошеливаться.

Совет остается прежним: менять резину, когда онлайновые погодные сервисы показывают вам среднесуточную температуру +5 градусов по Цельсию. Это значит, что днем может быть и теплее, а вот коварные ночные заморозки способны покрыть влажный осенний асфальт тонкой корочкой льда. Выезжать утром после заморозков на «лете» — всё равно что играть в русскую рулетку с наполовину заполненным барабаном револьвера. Шансы не попасть в аварию — примерно 50/50.

И все-таки, рассмотрим случаи, когда на летней резине ехать приходится:

Конечно, тут можно дать универсальный совет — не жадничать и использовать эвакуатор или такси. Но когда ехать пару кварталов, то никто в здравом уме таким советам не последует.

Итак, вы выбрались на снег на летней резине. Что вам нужно знать?

Как же нужно ехать?

Что может помочь?

Если очень-очень надо ехать, но резина летняя, а на дворе гололед, то есть временное решение. Купите колесные цепи. Их используют дальнобойщики для того, чтобы преодолевать подъемы на трассе — зимнюю резину на грузовики никто не покупает, а вот гололед в нашей стране встречается.

Так почему бы не воспользоваться опытом шоферов-профессионалов? Цепи свободно продаются в магазинах автозапчастей. Они обеспечат нормальное сцепление с дорогой, хотя об управляемости и тем более комфорте в данном случае говорить не очень уместно. Езда будет сопровождаться грохотом и лязгом, но лучше ведь так, чем в неконтролируемом скольжении?

Микст. Шипы спереди и летняя сзади

Такую комбинацию часто используют на переднеприводных автомобилях небогатые водители (как правило, молодые и не очень умные), когда зимой хочется ездить, а денег на «переобувку» нет. Чем это чревато? На первый взгляд, всё в порядке. Ведущие колеса надежно цепляются за дорогу, а неведущие… Да и шут бы с ними.

Эта система работает до первого поворота на скользкой дороге. Повинуясь центробежным силам, зад автомобиля начнет выезжать наружу траектории. Проще говоря, начнется занос задней оси. Обычно переднеприводные автомобили, как мы знаем, к заносу не склонны, но если сцепления с трассой нет, то удержать машину гораздо сложнее.

Если же ведущие колеса задние, то на перед всё равно не стоит ставить «лето». Шансов на то, что в повороте начнет сносить передок, гораздо меньше — все-таки тяжелый мотор прижимает колеса к земле. Но вот «победить» снос, да на заднем приводе. Это очень сложно.

В общем, как вы уже поняли, «микст» — вариант не для зимы. Он подойдет, если вы любите дрифт, но по какой-то причине катаетесь на переднеприводной машине. За пределы заснеженной парковки в таком случае лучше не выезжать. Если в повороте занесет в канаву или в припаркованные автомобили, будет полбеды. Главное — не на людей.

Источник