Нелинейные механические свойства резин и резинокордных композитов и работоспособность деталей шин (1090180), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Например, режимрастяжения резинового образца-лопатки до разрыва никогда нереализуется в шинах или РТИ, тем не менее, этот показатель всегдаиспользуется для контроля качества.Какой набор контрольных показателей можно считать достаточным?На этот вопрос нет строгого однозначного ответа. Можно лишь пояснитьна примере, что имеется в виду при оценке достаточности.Допустим, мы имеем эталонную резину, априори подходящую дляданного целевого назначения, например, для работы в качестве обкладкикаркаса. Проведем комплекс испытаний для данной резины и определим еепрочность, разрывное удлинение, напряжения при различных степеняхудлинения, показатель раздира, величину гистерезиса, остаточноеудлинение, адгезионные характеристики и пр.; повторим все это приповышенной температуре и после соответствующих видов старения.Примем в качестве аксиомы следующее утверждение: если для вновьизготовленной резины указанный набор показателей совпадает снабором для эталонной резины, то и определяющие показатели новойи эталонной резин будут совпадать.Правильность этой аксиомы тем очевиднее, чем больше группаконтрольных испытаний.
Именно этим и пользуются при оценкестабильности качества. Достаточность некоторого набора испытаний дляих использования в качестве контрольных определяется эмпирически илиметодами статистики.233В приведенном примере мы говорили только о резине. Безусловно,работоспособность РКК зависит еще и от корда. К нему полностьюотносится все сказанное. В качестве контрольных испытаний РКК можнодополнительно предложить малоцикловое утомление.Возникает вопрос: зачем проводить большое число контрольныхиспытаний, если можно провести одно-два определяющих испытания?Ответ прост.
Десяток контрольных испытаний во много раз оперативнее идешевле, чем построение одной зависимости усталостной выносливости отдеформации во всем диапазоне действующих нагрузок.Здесь кроется большая опасность. В практике разработки новыхрезин и РКК часто используют контрольные испытания в качествеопределяющих. Этот путь принципиально неверен. Нам неизвестнаколичественная связь между контрольными и определяющимипоказателями. Мы можем лишь интуитивно утверждать, что, изменивнабор контрольных показателей в лучшую, по нашему мнению, сторону,мы получим улучшение определяющих показателей.
Пример: частогонятся за повышением показателя прочности связи «корд-резина» по Нметоду, а в реальном изделии – шине – эффект не проявляется.Однако создателей резин можно понять. До последнего времени небыли разработаны методики для нахождения определяющих показателей, вкоторых учитывались бы все основные эксплуатационные факторы.Сказанное должно послужить предупреждением об опасностииспользования неадекватных лабораторных методов испытаний для целейразработки новых материалов.До сих пор в этом разделе мы говорили об уровне свойств, т.е.среднем значении измеряемого показателя. В любой же техническойдокументации качество материалов, в том числе каучуков и резин,определяется, кроме уровня, стабильностью этого уровня.Сам по себе уровень показателей контролируемых свойств неявляется достаточной характеристикой высокого качества.
Не менее, а вомногих случаях и более важным является поддержание стабильности этогоуровня в течение всего периода производства материала. Не анализируя234сейчас причины больших разбросов измеряемых показателей, обратимвнимание на то, что единственно надежным способом контролястабильности является строгая статистическая обработка всех результатовизмерений и испытаний.
Этой части работ по обеспечению качествауделяется первостепенное внимание не только в стандартах ГОСТ, ISO,ASTM, но и в гораздо большей степени в требованиях крупныхзарубежных фирм к качеству поставляемых материалов.Опустим детальное обсуждение статистических методов обработкирезультатов испытаний (измерений). Здесь мы не можем сказать что-тоновое. В рамках обсуждаемых проблем это не требуется. Все, что нужно,давно и подробно изложено в литературе [274]. Позволим себе лишьнебольшое замечание по поводу ГОСТ 269-66 [279], где в Приложенииописана процедура определения числа испытываемых образцов дляполучения результата с требуемой точностью при заданной доверительнойвероятности.В указанном Приложении сказано, что при определении числаиспытываемых образцов следует вначале определять статистическиехарактеристики генеральной функции распределения результатовиспытаний.
Рекомендуется для этого испытывать не менее 25 образцов итем больше, чем больше величина коэффициента вариации.Эта рекомендация не достаточная. А сколько же испытыватьобразцов конкретно? Как убедиться в том, что выборка, по которойопределяются моменты генеральной функции распределения, являетсярепрезентативной?Предлагается простая процедура, заключающаяся в следующем.Испытываются 50 образцов. Если первые два момента выборки,содержащей 50 испытаний, отличаются от соответствующих моментовлюбой из случайных выборок по 25 испытаний (взятых из 50 испытаний)на небольшие, устраивающие нас величины, то можно утверждать, чтовыборка из 25 испытаний является репрезентативной. Если отличиямоментов большие, то следует удвоить число испытаний и опять сравнитьмежду собой результаты по выборкам из 50 и 100 испытаний.
Если235моменты близки, то выборка из 50 испытаний репрезентативна. Если нет,то процедура повторяется.В таблице 5.2.1 приведены некоторые результаты статистическойобработки усталостных испытаний резин на основе разных каучуков.Видно, что разброс показателей существенно больше у резин на основенекристаллизующихся каучуков (БСК, СКД), чем у кристаллизующегосяСКИ-3.Профессиональное применение статистических методов являетсянеобходимым условием оценки величины достоверности любого прогноза.Этой тривиальной, но далеко не всегда принимаемой к руководству фразоймы закончим краткое статистическое отступление.Итак, разрабатывать новую резину следует с использованиемопределяющих методов, а контролировать уровень и стабильность еекачества – с помощью контрольных.236Табл.
5.2.1 Статистическая обработка результатов испытаний шинных резинУстал.=150%Тип каучукаБКСажатип и кол-воШифр резины8э-142/3Тип кордаСреднее492472цикл.арифметическоеСреднее188095цикл.квадратическоеКоэфф. вариации0,38Доверительный 51932интервал при Р=0,95цикл.10,5%Относ.откл.эксперимента(Дов.инт./ср.арифм.)224 156Миним.число56образцов при Относ.откл.,%Вид функцииНорм.распределенияТип образцарезинаУстал.=125%Физико-механические свойстваУстал.Устал.Статическ Статическ Статическ Статическ=60%=125% ая прочн.
ая прочн. ая прочн. ая прочн.СКИ-3СКИ-3БСКБСКПМ 105ПМ 105Ненаполн.50 м.ч.50 м.ч.4э-25034э-25034э-23284482526703984000 ц. 2958 цикл. 5,72 минцикл.114637644128998 цикл. 2,20 минцикл.цикл.0,450,160,340,38 32567 188851 284 0,44 минцикл.цикл.цикл.13,0%4,7%9,6%7,6 %7910122645101291755ВейбуллНорм.Норм.резинарезинарезина22755710СКДПМ-7520 вес..ч.1346-СКДПМ-7520 вес..ч.1346-БСК20 вес..ч.442-1,75 мин 51,64 мин 13,37 мин0,93 мин0,53 0,26 мин15,0 %101,23мин1,96 20,35мин39,4 %108 434 5904105510,88 мин0,81 2,83 мин21,2 %85Лог.
норм. Лог. норм. Лог. норм.резинарезинарезинарезина237Кол-во образцовУсловия испытания5350471004950100Р=1,595 кг502385.3 Концептуальные вопросы технологического обеспечения качестваПрикладная специфика представленных исследований в областимеханики резины и РКК заключается в том, чтобы их использовать приразработках новых конструкций шин на стадии проектирования дляобеспечения более высокого качества как самого изделия, так итехнологического процесса создания этого изделия.
Об этом пойдет речь впредлагаемом разделе.Качество продукции является одним из важнейших факторовуспешной деятельности любой организации.Под общей системой качества понимается совокупностьорганизационной структуры, ответственности, процедур, процессов иресурсов, обеспечивающая осуществление общего руководства качеством[280, 281, 282].В этом разделе будут обсуждаться вопросы технологическогообеспечениякачествашинвусловияхавтоматизированногокомпьютеризированного шинного производства. При этом особоевнимание будет обращено на методы отбора наиболее значимыхпоказателей из всей совокупности имеющихся, на уточнение системыдопусков контролируемых показателей.Следует отметить, что в условиях автоматизированногопроизводства смещаются акценты при определении методов контроля посравнению с традиционными методами [283, 284].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
