Диссертация (Повышение плавности хода транспортных и транспортно-технологических машин внутренним подрессориванием колес), страница 10

Это может привести кдифференциальной усадке, когда разные части отливки будут иметь различнуюусадку. Обычно это явление не является критичным, но при необходимости, дифференциальную усадку можно свести к минимуму за счет понижения температуры смеси на величину, равную повышению температуры в результате экзотермического эффекта. Такая мера способствует выравниванию температур в объемеотливки.Отверждение. Режим отверждения имеет решающее значение для получения качественных и стабильных по свойствам эластомеров. Оптимальное оборудование для отверждения – воздушный термостат с принудительной конвекцией.Весь цикл отверждения можно осуществлять в форме. Однако с точки зрения улучшения оборота форм, целесообразно сократить время отверждения вформе с последующим дополнительным отверждением изделия (поствулканизацией) при заданных условиях уже вне формы.74В общем случае время до извлечения отливки из формы может составлятьот нескольких минут до нескольких часов и регламентируется только механической прочностью, которой должно обладать изделие для его бездефектного извлечения из формы.

Таким образом, время отверждения в форме – технологическаявеличина, которая зависит не только от кинетических параметров отверждения имеханических свойств готового эластомера, но и от размеров и формы конкретного изделия. Чем выше механическая прочность эластомера, тем меньше время отверждения в форме. Чем выше жизнеспособность преполимера, тем более длительным должно быть отверждение в форме.При необходимости цикл отверждения в форме может быть сокращен с помощью катализаторов, однако это неизбежно приведет к уменьшению жизнеспособности смеси.Кондиционирование.

Кондиционирование – стандартная операция припроизводстве изделий из полиуретанов. Кондиционирование заключается в выдержке изделий перед эксплуатацией до стабилизации свойств эластомеров. Дляполиуретанов различных типов время кондиционирования может составлять отнескольких суток до нескольких месяцев. Обычно для стабилизации свойств эластомеров изделия перед эксплуатацией необходимо кондиционировать не менеенедели при комнатной температуре. В некоторых случаях требуется более длительное кондиционирование.В соответствии с приведенными техническими и технологическими условиями были разработаны технология и технологическая оснастка для изготовления КВП.

Одной из особенностей технологии является тот факт, что диск и ободколеса являются частью литьевой формы (рисунок 3.6).Литьевая форма, состоит из диска 1, обода 2 и стержней 3, установленныхна нижней платформе 4. Соосность ступицы и обода обеспечивается за счет направляющей вставки 5.75Рисунок 3.6 – Схема литьевой формы для изготовления КВП:1 – диск колеса; 2 – обод колеса; 3 – литьевой стержень;4 – установочная платформа; 5 – направляющая вставкаС целью обеспечения прочной связи полимера и стальных диска и обода колеса, поверхности последних были покрыты специальным составом – адгезивом(праймером) «Силбонд».Силбонд – однокомпонентный адгезив для соединения литьевых полиуретанов горячего отверждения со всеми типами металлов в процессе полимеризации. Силбонд обеспечивает высокую устойчивость соединения к статическим идинамическим нагрузкам, агрессивным жидкостям и длительному нагреванию.Соединения с Силбонд сохраняют устойчивость к ударным нагрузкам до -40 °С.Литьевая форма со стержнями были покрыты антиадгезивом «АнтиадгезивРС», для обеспечения легкого извлечения готового изделия из формы.Антиадгезив РС – жидкий разделитель на основе растворителей, разработанный специально для полиуретанов.

Средство образует на поверхности формымономолекулярный слой, обеспечивающий высокие антиадгезионные свойства.763.5 Экспериментальная конструкцияколеса с внутренним подрессориваниемКолесо с внутренним подрессориванием [86] (рисунок 3.7 – 3.9) состоит израздельно выполненных диска 1 и обода 2, соединённых между собой упругимэлементом 3.Упругий элемент 3 изготовлен из полимерного материала в виде замкнутогокольца с торцевой перфорацией, при этом поперечное сечение упругого элементаможет отличаться от прямоугольного, показанного на рисунке 3.7 (например,быть трапециевидным, бочкообразным или др.), а торцевая перфорация упругогоэлемента может иметь различную геометрию (например, как на рисунках 3.8 и3.9), в зависимости от того какая цель преследуется в первую очередь: или оптимальное распределение напряжений по объему упругого элемента, или достижение требуемого значения коэффициента нормальной жесткости упругого элемента, или создание эстетичного вида упругого колеса, или иное.Крепление упругого элемента 3 к диску 1 и ободу 2 колеса обеспечиваетсяза счет адгезии материала упругого элемента 3 с материалами диска 1 и обода 2колеса, что предотвращает смещение упругого элемента 3 относительно диска 1 иобода 2.

Для осуществления адгезии могут быть применены различные адгезивы,праймеры и т.п.На ободе 2 установлена пневматическая шина 4. Колесо в сборе с пневматической шиной устанавливается на ступицу испытуемого транспортного средства.77Рисунок 3.7 – Схема колеса с внутренним подрессориванием:1 – диск КВП; 2 – обод КВП; 3 – упругий элемент; 4 – пневматическая шинаРисунок 3.8 – Колесо с внутренним подрессориванием (вариант 1):1 – диск КВП; 2 – обод КВП; 3 – упругий элемент; 4 – пневматическая шина78Рисунок 3.9 – Колесо с внутренним подрессориванием (вариант 2):1 – диск КВП; 2 – обод КВП; 3 – упругий элемент; 4 – пневматическая шинаТехническая характеристика натурных образцов колес с внутренним подрессориванием определялась с использованием оборудования, измерительной ирегистрирующей аппаратуры, описание которых и методика использования приведены в главе 4.Техническая характеристикаколеса с внутренним подрессориваниемМасса упругого элемента, кг.......................................................................................3,8Масса в сборе с пневматической шиной, кг............................................................14,5Маркировка пневматической шины..............................................................175/70 R13Маркировка обода..........................................................................5J×13Н2 4×100 ЕТ38Максимальное вертикальное перемещениедиска относительно обода, мм.....................................................................................3579Коэффициент нормальной жесткости, кН/м.............................................................330Коэффициент нормальной жесткости пневматической шиныпри давлении воздуха pw= 0,2 МПа, кН/м.................................................................135Коэффициент нормальной жесткости в сборе с пневматической шинойпри давлении воздуха pw= 0,2 МПа, кН/м...................................................................90Коэффициент демпфирования, Н*с/м.....................................................................1035Коэффициент демпфирования пневматической шиныпри давлении воздуха pw= 0,2 МПа, Н*с/м.............................................................1201Коэффициент демпфирования в сборе с пневматической шинойпри давлении воздуха pw= 0,2 МПа, Н*с/м...............................................................846804 ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРАДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙДля решения поставленных задач было спроектировано и изготовлено экспериментальное оборудование, позволяющее проводить испытания в статическихи динамических режимах, подобрана измерительная и регистрирующая аппаратура, позволяющая легко и с высокой точностью обработать полученные результаты.

Назначение, требования, устройство, принцип работы и методики использования экспериментального оборудования изложены в данной главе.4.1 Универсальный стенд для статических и динамическихиспытаний колесных движителейНазначение. Данный стенд предназначен для экспериментальных исследований в лабораторных условиях упругих и демпфирующих свойств колесныхдвижителей, как при статическом, так и при динамическом режимах нагруженияшин легковых автомобилей и малотоннажных грузовиков. При этом предполагается возможность в эксперименте с колесами легковых автомобилей получить более наглядные, чем с колесами грузовых автомобилей, результаты, как следствиебольшей нормальной и тангенциальной эластичности шин легковых автомобилей.Также в назначение стенда входит:•при проведении испытаний подвергать испытуемое колесо сложномунагружению одновременно нормальной силой, как соответствующей нормальнойнагрузке, так и крутящим моментом;•проводить испытания в режиме свободных колебаний на невращаю-щемся колесе с целью оценки экспериментальных кривых затухающих колебанийдля определения неупругих свойств колесных движителей;•испытания в режиме непрерывного нагружения колеса нормальнойсилой с целью оценки характеристик упругости.81Основные требования к конструкции для проектирования.

Разработкаконструкции шинного стенда и входящего в его состав оборудования велась согласно следующим требованиям:•прочность и жёсткость несущей конструкции стенда должны исклю-чать сколько-нибудь заметные перемещения и вибрации мест установки нагружающей рамы и механизмов стенда для повышения точности измерения и задания параметров нагружения шин;•прочность и жёсткость конструкции нагружающей рамы в продольнойвертикальной плоскости должны исключать появление резонансных вибраций иизгибных колебаний;•боковая и крутильная жёсткости конструкции нагружающей рамыдолжны быть достаточными, чтобы предотвратить появление соответственно боковых и крутильных колебаний рамы при нагружении колеса нормальной силой,так как эти колебания существенно искажают характер нагружения испытуемойшины и сказываются на точности измерения параметров нагружения;•конструкция нагружающей рамы должна обеспечивать установку инадежную фиксацию специальных грузов для регулирования нормальной статической нагрузки на ось испытуемого колеса, а также момента инерции колебательной системы стенда с целью изменения частоты собственных колебаний.•конструкция стенда должна быть приспособлена для легкого монтажаи демонтажа навесного оборудования, а также для обеспечения достаточно быстрой переналадки стенда на другой режим нагружения шины, что позволяет снизить трудоёмкость и время подготовки стенда к экспериментальным работам;•механизмы и оборудование стенда (как стационарное, так и навесное)должны обеспечивать испытания шин в статическом и динамическом режимах;•механизм нагружения при испытании шин в статическом режимедолжен обеспечивать изменение нормальной нагрузки на шину по циклу «нагрузка – разгрузка» с возможностью ручного и автоматического управления процессом нагружения;82•колёсный узел стенда должен обеспечивать установку различных ко-лёс легковых автомобилей малого, среднего и большого классов и грузовиков малой грузоподъёмности без смещения центральной плоскости вращения колеса отвертикальной плоскости симметрии нагружающей рамы и в различных положениях по её длине;•датчики стенда должны быть разработаны на принципах преобразова-ния измеряемых параметров в электрический сигнал им пропорциональный (тензорезисторные, оптоэлектронные, терморезисторные, магнитоэлектрические идругие преобразователи);•датчики должны быть максимально приспособлены к реальной конст-рукции стенда, к изменениям положения и условий нагружения объекта измерений – колесного движителя; обладать высокой точностью преобразования вне зависимости от величины нагрузки и частоты её приложения;•измерительная информационная система стенда должна обеспечиватьизмерение исследуемых сигналов с достаточной точностью и их преобразованиепо величине и форме.Разработанная конструкция.