ОЦІНКА НАДІЙНОСТІ ЕЛЕМЕНТІВ ТРАНСМІСІЇ ВАНТАЖНОГО АВТОМОБІЛЯ ПРИ ДІЇ ЗМІННОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Анотація

Міцністні і втомні властивості є найбільш цінними механічними характеристиками гуми як конструкційного матеріалу. Для практики найцікавіше питання роботоздатності виробу та діапазону зміни його фізико-механічних параметрів при заданих умовах впливу середовища та режиму експлуатації. Інтерес до проблем міцності та втоми гуми в останній час значно зріс у зв’язку з широким впровадженням у практику різних виробів, що несуть великі силові вантажі. Тому вивченню ефектів старіння, втоми та руйнування гум присвячені численні теоретичні та експериментальні дослідження. У виданих останнім часом монографіях підбивається підсумок багаторічних теоретико-експериментальних досліджень проблем міцності полімерних тіл і значна увага в цих роботах приділена гумі. При тривалій дії статичних чи знакозмінних навантажень у гумі можуть накопичуватися незворотні механіко-хімічні зміни. Таке накопичення зазвичай називають втомним процесом або втомою, а руйнування зразка в результаті його дії – втомним руйнуванням. У ході тривалого вивчення цього процесу розроблені для характеристики окремих його елементів специфічні терміни. Так, час роботи деталі від початку експлуатації до виходу з ладу називають довговічністю, витривалістю або терміном служби. Однак у масивних гумових виробах виявити тріщину надзвичайно складно, а після першої видимої тріщини ресурс наробітку деталі досягає 30% і більше загального терміну служби. З урахуванням викладеного вище, визначимо вплив форми імпульсу тиску, що «біжить» з постійною швидкістю, на напружено-деформований стан порожнистого циліндра в межах пружності, так як описані вище елементи трансмісії автомобіля повинні працювати пружно. Для розрахунку втомного руйнування гумових елементів трансмісії приймемо наступні припущення: в матеріалі є велика кількість різних дефектів і недосконалостей структури з різним ступенем небезпеки; із збільшенням об’єму деталі ймовірність наявності небезпечного дефекту зростає; міцність деталі визначається найнебезпечнішим дефектом. У вихідному напруженому матеріалі гумового елементу також існують різні дефекти, що виникають в результаті механічного та теплового впливу або технології виготовлення, недосконалості структури (домішки в навантаженні та інгредієнтах гумової суміші), погане диспергування наповнювача або вулканізація, місця концентрації залишкових напружень і т.п. Такі недосконалості матеріалу є осередками мікротріщин, що дають початок руйнуванню навантаженої деталі. Імовірність розвитку тріщини з найнебезпечнішого дефекту може бути задовільно описана у межах класичної теорії математичної статистики.