Журнал Каучук и Резина №2 2001 г с.41-48

СИМПОЗИУМ «ПРОБЛЕМЫ ШИН И РЕЗИНОКОРДНЫХ КОМПОЗИТОВ. ДЕСЯТЫЙ ЮБИЛЕЙНЫЙ СИМПОЗИУМ» Часть I

Басс Ю.П., Гамлицкий Ю.А. (ГУЛ НИИШП, Москва)

    Десятый юбилейный симпозиум проходил 18-22 октября 1999 г. в живописном подмосковном пансионате «Зеленый городок». Как и все преды­дущие, он был организован НИИ шинной промыш­ленности (теперь ГУП НИИШП) и ассоциацией «Эластомеры». Симпозиум был посвящен памяти выдающегося организатора шинной промышленно­сти СССР, бессменного директора НИИШП в тече­ние двух десятилетий Петра Федоровича Баденкова. Организационный комитет принял решение уде­лить основное внимание на юбилейном симпозиуме анализу направлений развития науки о шинах и РТИ, обсуждавшихся на предыдущих симпозиу­мах, и соотнести достижения мировой науки и тех­нологии с уровнем и значимостью сделанных на этих симпозиумах докладов. В связи с этим отличительной особенностью настоящего симпозиума явилось большое число пленарных докладов, в которых обсуждались проблемы, затронутые в предыдущие годы. Заслушано восемь пленарных и 51 устный доклад. Кроме того, был организован круглый стол по проблеме «Информационные техно­логии при разработке шин и РТИ».

В работе симпозиума приняло участие око­ло 120 специалистов из России, Белоруссии, Казах­стана, Украины, Латвии, Чехии, Словакии.

В первый день работы были заслушаны следующие пленарные доклады.

Путанкин К.С., Калинковский B.C. Оценка уров­ня эксплуатационных свойств шин производства СНГ и задачи по их совершенствованию (ГУП НИИШП, Москва). Представленные заключения и выводы сделаны на основе анализа данных по экс­плуатации в Московском регионе более 50 тыс. шин, а также результатов стендовых испытаний шин в институте. Важная роль отведена анализу конструкции и материалов, используемых разными производителями шин. При оценке качества шин для легковых автомобилей на первом месте нахо­дятся показатели, определяющие безопасность эк­сплуатации автомобиля. К ним относятся сцепные свойства, по которым отечественные шины не ус­тупают импортным аналогам, а в зимних усло­виях и превосходят. Устойчивость и управляемость автомобилей на отечественных и импортных ши­нах, определяемые по действующим методикам, близки, но по показателям экспертных оценок шины стран СНГ уступают зарубежным аналогам. Испытания по скоростной надежности выдержива­ют как правило все отечественные шины. То же можно сказать о скорости аквапланирования, о выходе из строя за счет схода бортов шин с полок обода. Следующими по значимости являются по­казатели комфортности. Здесь наблюдается отста­вание от ведущих фирм. Это относится к шумообразованию, показателям силовой неоднородности и устойчивости, особенно при высоких скоростях. Показатели, определяющие экономичность шин, оставляют желать лучшего. Ресурс легковых шин за последнее десятилетие не увеличился. Основным дефектом является разрушение металлокордного брокера. При скоростях, близких к максимальным, коэффициент сопротивления качению возрастает иногда в 1,5-2,0 раза. Ремонтопригодность легко­вых щин практически нулевая, что связано, кроме дефектов брекера, с развитием трещин в каркасе. Масса шин не уступает зарубежным аналогам. Ос­новной причиной перечисленных недостатков сле­дует признать недостаточную стабильность пока­зателей качества. В докладе дан также подробный анализ качества шин для грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов. Сцепные свойства этих шин как правило соответствуют зарубежным ана­логам; устойчивость и управляемость не вызыва­ют проблем; скоростные же свойства не могут быть оценены как стабильные, что отражается на рабо­тоспособности. Надежность серийных шин также не отвечает сегодняшним требованиям. Скорость аквапланирования не вызывает проблем. Комфор­табельность грузовых автомобилей на отечествен­ных шинах с учетом качества наших дорог и техни­ческого состояния автомобилей не является столь актуальной. Предстоит уделить внимание вопросу шумообразования. Силовая и геометрическая нео­днородности оценены как неудовлетворительные. Коэффициент сопротивления качению отечествен­ных шин на 20-30 % уступает зарубежным аналогам. В заключение названы приоритетные направления исследований для достижения уровня ведущих фирм.

Басс Ю.П., Зарецкий М.Р. Эволюция идей техно­логических процессов шинного производства (ГУП НИИШП, Москва). В докладе за отправную точку взят уровень развития технологии шинного произ­водства 1988 г. Перечислены считавшиеся актуаль­ными в тот период основные проблемы, которые предполагалось в качестве приоритетных развивать в период до 2000 г. Основным содержанием комп­лекса мер по совершенствованию конструкций шин считалось и подтвердилось преимущественное раз­витие производства радиальных шин, причем осо­бое внимание уделялось грузовым ЦМК шинам. Подчеркивалось, что конструкция легковой шины будущего - низкопрофильная шина с соотношением HI В » 60-70 %. Дан детальный анализ современ­ного состояния технологии шинного производства, перечислены достижения в реализации намеченных планов. Основным критерием качества названа ста­бильность всех выходных характеристик, что может быть достигнуто строгим соблюдением требований международного стандарта ISO 9000. Перечислены факторы стабильности качества продукции. Под­черкнута необходимость создания гибких произ­водств. Проанализирована роль комплексной авто­матизации технологических процессов и производ­ства в целом. Подробно рассмотрены тенденции совершенствования отдельных технологических процессов шинного производства: изготовление резиновых смесей, обработка текстильного корда, профилирование деталей шин, сборка шин, вулка­низация шин, инспекция их качества.

Резниченко С.В., Ларионов В.Ф., Морозов Ю.Л., Бухина М.Ф. Результаты и перспективы работ НИИЭМИ в области создания РТИ высокого качества (НИИЭМИ, Москва). Все работы в этом на­правлении можно разделить на четыре, группы:

1) использование нового сырья или новых сочета­ний известных компонентов резиновых смесей;

2) создание новых конструкций или элементов кон­струкций; 3) исследование физических и механичес­ких свойств резин и работоспособности изделий в различных условиях эксплуатации; 4) прогнозиро­вание свойств резин и изделий. По первой группе перечислены основные виды каучуков и резин на их основе, приведены основные показатели их свойств; описаны термоэластопласты, маслобензостойкие резины, уникальный термостойкий особопрочный резинотканевый материал, не имеющий мировых аналогов. По второй группе обращено внимание на армированные манжеты стандартно­го профиля, тонкослойные резинометаллические из­делия, работающие в условиях трехосного сжатия и виброизоляторы. Описаны достижения при кон­струировании рукавов, в частности гофрирован­ных, а также -уплотнительных деталей. По третьей группе рассмотрены вопросы работоспособности манжет; исследовано явление износа с учетом напряженно-деформированного состояния и скорос­ти резинокордных изделий (например, транспортер­ных лент). Показано, что резины, наполненные техническим углеродом, имеют существенную не­линейность механических свойств при самых малых деформациях, что объясняется разрушением угле­род-каучуковых связей. Получены новые данные о свойствах резин и о прочности связи на границе корд-резина в условиях Крайнего Севера, где су­щественное влияние оказывают большие перепады температур. По четвертой группе дано описание компьютерной системы прогнозирования долговеч­ности и работоспособности РТИ в зависимости от сроков и условий хранения и эксплуатации с указа­нием достоверности прогноза. Изложены физичес­кие основы прогнозирования низкотемпературных свойств. В заключительной части доклада рассмот­рены перспективы повышения качества РТИ.

Бухин Б.Л. Механика пневматических шин. Итоги симпозиумов (ГУП НИИШП, Москва). Рассмот­рены две стороны развития механики шин: как са­мостоятельного раздела технической механики и как прикладной науки, обеспечивающей создание оптимальной конструкции шин. Большое внимание уделено методам и конкретным результатам расче­та напряженно-деформированного состояния (НДС) шин. Описаны одномерные модели (кольцо на уп­ругом основании и криволинейная балка), двухмер­ные (многослойные оболочки вращения, в том чис­ле анизотропные) и трехмерные (системы конечных элементов, прямое решение уравнений упругости). Отмечено, что в мире как правило используется МКЭ в комплексе с супер-ЭВМ. Несмотря на это докладчик предпочитает комплексное использова­ние различных по сложности моделей, считая, что это позволит с большей результативностью прове­рять новые идеи. Несколько отстает от расчета НДС решение вязкоупругой задачи, что не позво­ляет с требуемой точностью рассчитывать темпе­ратурные поля и гистерезисные потери. Следующая часть доклада посвящена экспериментальным ме­тодам определения НДС и температуры различных

Володина Т.Н., Горская Л. П.. Гладких С. А., Калинковский B.C., Путанкин К.С., Трофимов С.А. Современная методология проектирования шин с ис­пользованием расчетных и экспериментальных методов (ГУП НИИШП, Москва). Разработка методо­логии проектирования пневматических шин - одно из основных направлений исследований, проводи­мых в НИИШП. В настоящее время основными требованиями к шине считаются безопасность, эко­номичность, комфортабельность. Дана расшифров­ка указанных требований применительно к легко­вым и грузовым автомобилям. Особое внимание об­ращено на сцепление с мокрой дорогой (включая аквапланирование) и экологическую безопасность. Дано понятие многоуровневой оптимизации пара­метров конструкции шины и свойств материалов. Приведена функциональная схема автоматизиро­ванного проектирования пневматических шин (САПР-Ш); описан ее состав и функции отдельных элементов. Изложены экспериментальные методы исследования механики шин, включая стендовые, лабораторно-дорожные и эксплуатационные испытания, результаты которых важны не только для контроля при апробации проекта, но и для опти­мизации конструкции и материалов с целью обес­печения заданных потребителем приоритетных свойств шин. Отмечено, что испытательное обору­дование, которым располагает институт, соответ­ствует современным требованиям. Описаны стан­дартные и нестандартные методы испытаний. Из сопоставления результатов расчета и испытаний по­лучены нормы по показателям прочности элемен­тов шины. Подробно перечислены конкретные ис­следования и их результаты с акцентом на удобство использования потребителем. Названы проблемы, над решением которых трудятся специалисты в на­стоящее время; основная из них - шина-автомо­биль-дорога.деталей шины. К ним в основном относятся тензометрические методы; определенное применение на­ходят оптические методы - фотоупругость, голография, метод муаровых полос, шеарография. Для определения температуры поверхности шины ис­пользуются термовизоры. Далее в докладе затро­нуты вопросы оптимального проектирования, по поводу которых отмечено, что отечественные раз­работки заметно отстают от зарубежных. Рассмот­рены проблемы внешней механики шины: связь сил, действующих на колесо при качении, с деформаци­ями шины; анализ выходных характеристик шин, определяющих эти связи; исследование влияния вы­ходных характеристик шин на эксплуатационные свойства автомобиля. Обращено внимание на про­блемы вибрации, силовой неоднородности, шумо-образования. В качестве резюме по внешней меха­нике отмечено, что должное внимание уделяется лишь влиянию шин на устойчивость и управляе­мость автомобиля. Фактически не ведутся работы по оценке влияния шин на показатели эксплуата­ционных свойств автомобиля на стадии проектиро­вания. В заключение приведен перечень задач, на решение которых следует обратить особое внима­ние: разработка метода расчета катящейся шины (в том числе гистерезисных потерь) с учетом зави­сящих от деформации и температуры динамических характеристик резины и резинокордного компози­та; оценка адекватности полного расчета шины и ее поведения в эксплуатации; создание системы рас­чета и измерения выходных характеристик шин и введение их в документацию и справочники; рас­четная оценка влияния выходных характеристик шины на показатели эксплуатационных свойств автомобиля; оптимальное проектирование шин с уче­том характеристик автомобиля.

Гамлицкий Ю.А. Нелинейная механика резин и резинокордных композитов. Теория, эксперимент и методы испытаний (ГУП НИИШП, Москва). В на­чале обзора приведены экспериментальные данные, показывающие существенную нелинейность квази­упругих и динамических свойств резин, наполнен­ных техническим углеродом. В области деформаций от 0 до 20 % истинный (дифференциальный) модуль при одноосном нагружении изменяется в три-пять раз. То же относится к составляющим комплексно­го модуля. Однако в расчетных методах для моде­лирования НДС и жесткостных характеристик шин (многослойные анизотропные оболочки, МКЭ) оте­чественные специалисты используют закон Гука, что, видимо, является одной из важных причин не­достаточной прогностической способности указан­ных расчетных методов. Далее рассмотрены подхо­ды к построению уравнения состояния резины на основе различных предположений с использовани­ем как правило результатов лабораторных испы­таний по одноосному растяжению-сжатию и(или) простому сдвигу. Отмечено, что имеется насущная потребность в создании таких методов испытаний, в которых достаточно просто можно было бы реа­лизовать практически любое однородное слож­ное НДС. Большое внимание уделено способам вы­числения потерь, в том числе при негармонических импульсных режимах, характерных для работы шин. Имеются попытки описания упругих и вязко-упругих свойств в сложном неоднородном НДС, для чего используют численные методы (напри­мер, МКЭ). Кроме чисто феноменологических час­то используют модели с разными сочетаниями пру­жин и демпферов, причем иногда характеристики последних принимаются нелинейными. Следующая часть обзора посвящена резинокордным компози­там. Обращено внимание на НДС, возникающее в резинокордных образцах при их испытаниях. Су­щественный вклад в точность результатов расчета вносит учет нелинейного закона деформирования нитей корда при их растяжении. Отмечено, что из всех известных видов образцов только один обес­печивает высокую однородность сложного НДС. Этот образец представляет собой прямоугольную полоску, заготовленную из резинокордного полот­на. Из экспериментальных методов отмечен метод замороженных вклеек, который позволяет опреде­лять истинные напряжения и деформации практи­чески в любых деталях шины. В завершение сделан анализ усталостных свойств. Отмечено отсутствие сообщений по усталостным свойствам резинокор­дных образцов (исключение представляют работы автора данного обзора). Это объясняется очень высокой трудоемкостью таких испытаний при ис­пользовании стандартных методов. Приведены ар­гументы в пользу использования усталостных кри­териев работоспособности резинокордных деталей шины с учетом реальных условий вулканизации об­разцов и их нагружения. Рассмотрены другие спо­собы прогнозирования усталостной долговечности, основанные на результатах статистической обра­ботки поведения шин в эксплуатации, на накопле­нии необратимых остаточных деформаций, на по-стулировании закона усталостной выносливости (например, экспоненциальная зависимость от энер­гии цикла). Сделан общий вывод о необходимости строгого учета нелинейных термовязкоупругих ха­рактеристик материала при разработках новых шин на стадии их проектирования.

Присс Л. С. Вопросы физики резины на симпозиу­мах «Проблемы шин и резинокордных композитов» (ГУП НИИШП, Москва). Сделан обзор докладов, посвященных анализу свойств ненаполненных и на­полненных резин на основе молекулярно-структур-ных представлений. С привлечением представлений о сорбции макромолекул каучука на поверхности технического углерода сделана попытка объяснения температурной зависимости упругих свойств напол­ненных резин. Использование более детальной мо­дели, описывающей потенциальное взаимодействие макромолекулы с активной поверхностью, позво­лило описать деформационные свойства наполнен­ной резины. Далее описана более простая модель структурно-неоднородного тела, представляющая , композит в виде периодической решетки частиц на­полнителя правильной формы, между которыми на­ходятся прослойки каучуковой матрицы. Несмот­ря на простоту, модель позволила качественно вер­но описать не только упругие, но и вязкоупругие свойства композита. В нескольких докладах ис­пользовано представление о фракталах для учета существенно нерегулярной структуры частиц техуглерода. Структурно-механические представления положены в основу описания механизма разруше­ния композита; при этом использованы энергети­ческие и статистические критерии образования раз­рывов сплошности композита как по границе час­тиц наполнителя, так и внутри массива матрицы. Приведено несколько примеров использования компьютерного моделирования для описания свойств реальных макромолекул. Описаны спосо­бы прогнозирования морозостойкости полимеров. Продемонстрированы возможности газовой хроматографии и УФ-спектроскопии в рецептуростроении.      

Вольное А.А., Басе Ю.П., Портный Г.Л., Райб-ман П. Г., России В. Д., Иванова В. П., ШелепинаЛ.Н. Грузовые шины с металлокордом в каркасе и бреке-ре: от опытных образцов - к промышленному произ­водству (ГУП НИИШП, Москва). Основным на­правлением развития пневматических шин в миро­вой и отечественной практике за последние полвека признано совершенствование конструкции с мери­диональным расположением нитей корда в карка­се. Эта конструкция обеспечивает улучшенные тягово-сцепные свойства, износостойкость, долго­вечность, грузоподъемность, скоростные характе­ристики, топливную экономичность. Приведены данные, подтверждающие преимущества шин с ме­таллокордом в каркасе по сравнению с шинами с капроновым кордом в каркасе. Изложены основные принципы типового проектирования, положенно­го в основу создания ЦМК шин. Описаны расчет­ные и экспериментальные методы, используемые при разработке базовых размеров шин. Особенно­сти конструктивного исполнения и напряженно-де­формированного состояния ЦМК шин потребова­ли внесения корректив в рецептуру используемых резин, подняли уровень требований к прочности си­стемы металлокорд-резина. Эти работы велись с учетом материалов лаборатории «Смизерс». Обра­щено внимание на повышенные требования к стро­гому соблюдению допусков на свойства материа­лов, на размеры заготовок и точность сборки, настрогое соблюдение технологического процесса в целом. Для реализации указанных требований раз­работаны и созданы новые виды оборудования -специализированные сборочные комплексы, фор­маторы-вулканизаторы с секторными пресс-форма­ми двойного действия, кольцеделательные агрега­ты для навивки бортовых колец сложного сечения, линии для рентгенодефектоскопии, измерения си­ловой и геометрической неоднородности шин и пр. Организовано опытное производство шин в Днеп­ропетровске, Нижнекамске, Ярославле, Бобруйске. Перечислены проблемы, возникающие в процессе пуска в эксплуатацию новых производств. Указа­но, что в настоящее время нет надежных стандар­тизованных методов оценки усталостной прочнос­ти системы металлокорд-резина, задача повышения которой при разработке новых брекерных резин яв­ляется приоритетной. Подробно описаны трудно­сти становления производства ЦМК шин на каж­дом из заводов и способы их преодоления.

Далее представлено краткое содержание секционных докладов по следующим темам: механика шин и РТИ; компьютерные технологии; механика композитов; технология; материалы, а также док­ладов, содержание которых выходит за рамки ука­занных тем.

Шкулец М. Испытание шин - процесс разработ­ки законодательства в ЕЖ ООН и глобальное еди­нообразие технических предписаний (000 «ВИПО-ТЕСТ», г. Пухов, Словакия). Европейская эконо­мическая комиссия (ЕЭК) была создана в соста­ве ООН в 1958 г. с целью восстановления хозяйства Европы. В рамках этой комиссии возникла группа по конструкции автомобилей, основной целью ко­торой являлась разработка единых норм и требо­ваний к оснащению транспортных средств в Евро­пе и в мире. Результатом работы группы стало Соглашение о принятии единообразных техничес­ких предписаний для колесных транспортных средств, которое после 1958 г. дважды пересмат-I    ривалось. В настоящее время в соглашение вхо­дят 34 Договаривающиеся стороны. Соглашение со­держит 109 предписаний (правил), из которых во­семь посвящено автомобильным шинам. Правила регламентируют маркировку шин, внешние разме­ры и долговечность при стендовых испытаниях, по­казатели износа, требования по входному и выход­ному контролю и производству на предприятиях по восстановлению протекторов. В 1998 г. было под­писано аналогичное Всемирное соглашение. Под­робно аргументирована необходимость и преиму­щества глобальной унификации в данной области. Готовится проект по единообразию шин для лег­ковых автомобилей.

АгаянцИ.М., Салтыков А. В. Страницы развития резиновой промышленности России. От великого пе­релома до великой Победы (1929-1945) (МИТХТ им. М.В. Ломоносова, Москва). Исторический обзор, содержащий большое количество ранее неизвестной широкому кругу слушателей информации. После успешного восстановления к 1928 г. резиновой про­мышленности встал вопрос об источниках сырья. Описаны известные попытки получения НК на тер­ритории СССР. Проанализированы этапы развития производства СК. Приведены сравнительные дан­ные о производстве резины в СССР и США и ее ис­пользовании. Приведен ассортимент изделий с ис­пользованием резины и динамика его изменения в течение рассматриваемого периода. Подробно из­ложены этапы развития отрасли и отдельных пред­приятий. В заключение дан анализ состояния отрас­ли по сравнению с мировым уровнем, описаны при­оритетные направления развития, основные из которых были связаны с существовавшей в СССР системой хозяйствования.

Шешенин С. В., Маргарян С.А. Итерационный метод решения трехмерных уравнений, моделирую­щих НДС пневматических шин (МГУ, Москва). Про­должение цикла исследований по трехмерному мо­делированию НДС пневматических шин. В преды­дущих работах была описана методика численного моделирования при разных видах внешних воздей­ствий. В данном докладе изложен итерационный алгоритм решения трехмерных разностных уравне­ний, возникающих при аппроксимации по про­странственным координатам и параметру нагруже-ния дифференциальной краевой задачи, моделиру­ющей поведение шины. Записана система уравне­ний, обсуждены трудности задания разностного оператора, связанные с большой неоднородностью моделируемой системы (шины), ее геометрической сложностью и малой сжимаемостью резины. Для решения задачи использованы двухслойные и трех­слойные итерационные процессы. На примере за­дачи об НДС шины проведены численные экспери­менты с целью сравнения различных итерационных стратегий, основанных на градиентном методе, ме­тоде Чебышева и методе сопряженных градиентов. Из сравнения решений трехмерной задачи и двух­мерной осесимметричной (последняя решена также с помощью пакета ANSYS) сделан вывод о досто­верности результатов вычислений.

Марченко С.И., Соколов С.Л., Ненахов А.Б., Сви­ное В.М. Расчетный комплекс проектирования шин на основе МКЭ (ЗАО ППО «Старт», Москва). Опи­сан комплекс графических и расчетных программ для использования на стадии проектирования, ко­торый включает программы построения чертежей распределения материалов в готовой покрышке, разбиения сечения шины на конечные элементы и построения сечений по окружности шины, специ­альные программы для подготовки исходных дан­ных к решению контактной задачи и для наглядно­го представления результатов расчета. Подробнр описаны возможности автоматизированного пост­роения сетки разбиения на конечные элементы. Этапроцедура обычно занимает много времени, что особенно существенно при многовариантном анали­зе конструкций шин. Описана последовательность использования моделей разной сложности для по­степенного уточнения прогноза. Результатами рас­четов являются данные по максимальным значени­ям деформаций (напряжений) за оборот колеса. На заключительной стадии проводится оценка тепло­вого состояния шины при максимальных скоростях движения. Приведены данные о хорошей корреля­ции расчета шин с экспериментальными данными.

Фомичев Ю.И. Моделирование НДС надутой пневматической шины при воздействии локальной боковой нагрузки от массы автомобиля (МАМИ, Москва). Для расчета НДС покрышки как торовой оболочки вращения переменной толщины приме­нен разработанный ранее автором комплекс про­грамм, основанный на МКЭ и методе Фурье. В ка­честве примера приведен расчет резинокордной оболочечной многослойной конструкции, модели­рующей шину 165/80R13. Общее число конечных элементов равно 36. В результате расчета получе­ны геометрические и силовые характеристики на­дутой и обжатой на плоскость шины. По мнению автора, приведенный способ моделирования рабо­ты покрышки может быть использован при опти­мизации ее конструкции.

Кваша Э.Н. Развитие механики пневматических шин в Украине с 1970 по 2000 годы (Приднепровс­кая государственная академия строительства и ар­хитектуры, Украина). В начале доклада делается предположение, что шина является динамическим объектом с нестационарным режимом качения. Далее анализируются математические модели для задач статики пневматических шин. Приведены факты из истории создания в Днепропетровске на­учного направления по расчету крупногабаритных шин. Дано описание разработанной там модели многослойных тороидальных оболочек для расче­та, в частности, крупногабаритных шин диагональ­ной конструкции. В следующей части доклада описано решение задачи взаимодействия шины с упругим основанием. Актуальность проблемы обусловлена требованием минимизации давления сельскохозяйственной шины на землю. Далее рас­смотрена задача расчета силы сопротивления ка­чению шины с учетом грунта. По поводу расчета ресурса шины отмечено, что основная трудность в этой проблеме связана с достоверностью опреде­ления экспериментальных характеристик компо­нентов резинокордного материала. В заключение отмечено, что ближайшей задачей в механике пнев­матических шин является решение динамической контактной задачи для анизотропной оболочки шины при стационарном качении по шероховатой поверхности.

ЧернягаИ.М., Володина Т.Н. Распределение удель­ных давлений в контакте катящейся шины (ГУП НИИШП, Москва). На примере шины 275/75R 15 ис­следовано фактическое распределение напряжений по длине и ширине зоны контакта при различных сочетаниях нормальной силы и внутреннего давле­ния воздуха. Измерения проведены при трех соче­таниях, обеспечивающих одинаковый прогиб. Установлены зоны концентрации напряжений в за­висимости от режима нагружения для разных эле­ментов рисунка протектора. Показано, что поле контактных давлений в различных зонах беговой дорожки очень неоднородно и носит случайный ха­рактер. Обнаружена зона концентрации напряже­ний по боковой грани нескольких угловых шашек, что находит подтверждение в эксперименте. Пред­ложено использовать данный экспериментальный метод при отработке конструкции шины и рисунка протектора.

Павлюк А.С., Поддубный В.И. Определение со­ставляющих увода пневматического колеса (Алтай­ский ГТУ, Барнаул). Авторы исходят из того, что методика описания увода должна учитывать неус­тановившийся период качения колеса и его сколь­жение по опорной поверхности. Боковая сила опре­деляется как функция максимальной боковой дефор­мации шины. Записано выражение для скорости центра колеса при неустановившемся уводе, включа­ющее в виде составляющей скорость за счет искрив­ления профиля шины при действии боковой силы. По­лученные соотношения предлагается использовать для определения функциональной зависимости боко­вой силы от составляющей увода за счет скольжения. В качестве ближайших задач предполагается устано­вить зависимость поперечного скольжения от конст­рукции и размера шины, износа протектора, давле­ния воздуха в шине, вертикальной нагрузки, вида и состояния опорной поверхности и др.

Томило Э.А. Сопротивление качению колеса (МАМИ, Москва). Приведены значения коэффици­ентов трения при качении и в момент выхода из со­стояния покоя, определенные разными авторами в разное время для разных материалов. Выведено аналитическое выражение для условного коэффи­циента трения, которое позволяет приближенно рассчитывать значения момента трения качения любого колеса по любому упругому основанию.

Калинковский B.C., Путанкин КС., Щере-динВ.А., ЮрьевЮ.М. Соотношение между продоль­ным и боковым сцеплением шин с мокрой асфальто­бетонной поверхностью (ГУП НИИШП, Москва). Одной из основных характеристик безопасности шин является сцепление с мокрой поверхностью дороги. В работе использован универсальный ба­рабанный стенд для испытания шин по внутренней асфальтобетонной поверхности барабана. Приве­ден анализ результатов испытаний шин по опреде­лению бокового и продольного сцепления в одина­ковых условиях. При разных скоростях движения определена скорость аквапланирования. Показано, что определяющим для безопасности движения яв­ляется боковое сцепление. Приведены фактические данные для разных шин.

Горская Л.П. Прогнозирование сопротивления ка­чению пневматической шины на стадии ее проекти­рования (ГУП НИИШП, Москва). Обзор работ ав­тора по созданию расчетного метода оценки потерь на качение в элементах шины при различных режи­мах ее нагружения. Гистерезисные потери в каждой точке элемента шины рассчитывались как произве­дение максимальной энергии деформации за цикл нагружения на коэффициент относительных меха­нических потерь материала. Последний определя­ется экспериментально в условиях нагружения, ана­логичных шинным. Описана методика расчета по­лей температур. Изложена последовательность рас­чета, приведены результаты для большого числа шин.

Железов Е.С., Доровский В.Д., Репета А.А., Ов­чинников М.М., Булдаков С.Ю. Диагональная шина с равнопрочным каркасом (ОАО «Кировский шин­ный завод», г. Киров). Известно, что в шинах диа­гональной конструкции натяжение нитей корда воз­растает от бортовой зоны к центру беговой дорож­ки. Различие может достигать трехкратной величины. Исходя из требуемого запаса прочнос­ти, очевидно, что значительная часть каркаса име­ет избыточную елейность. Для ликвидации указан­ного недостатка предложена оригинальная конст­рукция, в которой часть слоев каркаса является «полуслоями». Размеры полуслоев выбраны так, чтобы обеспечить равнопрочность конструкции. Реализация предложенного усовершенствования показала, что существенно снижается масса по­крышки (до 16 %) при сохранении и даже некото­ром улучшении остальных характеристик (в част­ности, улучшаются амортизационные свойства). Подробно описаны результаты эксплуатационных испытаний в автохозяйствах.

Лазарев С.О., Полонский В.Л. Конечно-элемент­ная система STAR для расчета и проектирования РТИ (Научно-исследовательский институт резино­вых покрытий и изделий, Санкт-Петербург). Сис­тема позволяет рассчитывать НДС и температур­ное состояние РТИ, прогнозировать долговечность. К классу решаемых задач относятся: задачи линей­ной и нелинейной упругости; вязкоупругости; теп­ловые задачи, включая саморазогрев; контактные задачи с различными условиями трения; задачи усадки и набухания; оценка времени до разруше­ния. Необходимые параметры моделей определяют­ся встроенными процедурами обработки экспери­мента по растяжению лопаток и сжатию цилиндров, кривых релаксации и ползучести, длительной проч­ности, выносливости стандартных гантелей. При этом используется большое число нестандартных характеристик. Пакет STAR доведен до коммерчес­кого использования и успешно применяется.

Волошин Ю.Л. Оптимизация коэффициентов со­противления демпфера (гидроамортизатора) на хо­дах сжатия и отбоя системы подрессоривания ав­тотракторных средств с учетом свойств шин (НАТИ, Москва). Вопросы подрессоривания при­обрели важное практическое значение в связи с тен­денциями роста транспортных скоростей движения автотракторных средств. По результатам исследо­вания демпфирования в системах подрессоривания для разных тракторов получено оптимальное соот­ношение коэффициентов сопротивления демпфера при сжатии и отбое. Установлена связь этого соот­ношения с демпфирующими свойствами шин.

Волошин Ю.Л. Анализ методов расчета колеба­ний автотракторных средств (А ТС) и оптимиза­ция параметров системы подрессоривания с учетом свойств шин (НАТИ, Москва). При проведении оп­тимизации в процессе расчета колебаний АТС в ка­честве критериев были приняты ускорения и пере­мещения подрессоренных масс, прогиб рессор и ско­рости их деформации. Рассмотрены результаты оптимизации различными расчетными методами. Показано, что спектральный метод дает завышен­ные значения оптимального демпфирования. Учет нивелирующих свойств шин дает дополнительные практические возможности при проектировании и модернизации машин.

Rypak M. Implementation of Computer Aided Systems at the Rubber Research Institute of Matador (Puchov, Slovak Republic). Исторический обзор эта­пов внедрения и использования в исследовательс­ком центре фирмы «Матадор» компьютерных ме­тодов исследования. В 1989 г. начали с использова­ния простых компьютеров PC-286 для расчета НДС и температурных полей, которые позволяли решать двухмерные задачи методом конечных элементов. Далее перешли на более производительную техни­ку. С использованием современных программных средств была решена задача перехода на полное трехмерное компьютерное моделирование. Важную роль в этом сыграли методы распараллеливания ре­шения задач. В настоящее время актуальной явля­ется проблема перехода к нелинейному описанию термовязкоупругих свойств материалов шины. В докладе приведен большой фактический материал по результатам использования компьютерного мо­делирования, в том числе шумообразования при качении.

Коблов В. Ф. Информационные технологии и про­блемы создания новых изделий и материалов в шин­ной и резинотехнической промышленности (Волго­градский ГТУ). Обзор работ, в том числе выпол­ненных коллективом сотрудников под руковод­ством автора. Рассмотрены проблемы создания баз данных, как по материалам, так и по изделиям, ме­тоды планирования эксперимента для получения материала с требуемым уровнем свойств. Описаны программные средства решения указанных задач.

Генкина Ю.М., Швачич М.В,, Бадюля А.П. Изуче­ние эффективности'и оптимизация содержания ста­билизатора Вингстей 100 в резине боковины с помо­щью компьютерных методов (ГУП НИИШП, Моск­ва; Волгоградский ГТУ). Для оптимизации соотно­шения компонентов стабилизирующей системы (диафен ФП, вингстей 100, ацетонанил Р) с целью по­лучения высокой стойкости резины боковины к раз­личным видам старения использовали метод плани­рования эксперимента. Объектом исследования выб­рали резину боковины легковых шин радиальной конструкции на основе каучуков СКИ-3 и СКД. Пре­делы варьирования дозировок стабилизаторов выб­рали исходя из требований эффективности и эконо­мичности на основе ранее проведенных исследований. Проводили трехфакторный эксперимент при двух уровнях варьирования. В качестве критериев опти­мизации использовали озоностойкость, усталостную выносливость при многократном растяжении (при 20 и 70 °С) и усталостную выносливость в натурных кли­матических условиях. В качестве математической модели выбрали неполное уравнение регрессии вто­рой степени. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие предсказания расчета. Показано, что стабилизатор вингстей 100 эффективно защищает резину боковины от различных видов старения в условиях многократных воздействий.

Харитонов В. Н., Соловьев М.Е. Конформации и по­тенциальная энергия ассоциатов акриловой кислоты и метакрилата (Ярославский ГТУ). Дан анализ двух подходов для установления связи параметров хими­ческого строения молекул с их свойствами. Первый основан на эмпирическом подборе некоторых ком­бинаций параметров молекул, которые бы коррели­ровали с теми или иными свойствами. Этот подход не имеет строгого физического обоснования. Это, видимо, является причиной того, что до сих пор не найдено подходящей комбинации. Второй подход использует строгие методы молекулярной динамики, позволяющие с помощью компьютерного экспери­мента получать зависимости физических свойств от структуры. С помощью этого метода провели ком­пьютерный анализ ассоциатов акриловой кислоты и метакрилата. Показали, что энергия системы в рас­чете на одну молекулу для ассоциатов акриловой кис­лоты уменьшается с увеличением числа молекул в ас-социате, а для метакрилата - возрастает.

КабловВ.Ф., Бадюля В. П., Калмыкова Ю.А. Клас­сификация и таксономия рисунков протекторов для графических баз данных (Волгоградский ГТУ). Рас­смотрены способы хранения рисунков протекторов в базах данных. Проанализированы известные спо­собы идентификации графических изображений. Описан процесс распознавания, использованный авторами для обработки более 500 типов рисунков. Система использует шаблонный подход в автома­тическом режиме, а признаковый и структурный требуют участия человека.

Згаевский В. Э. Молекулярная теория механичес­ких потерь в резинах (Институт прикладной меха­ники РАН, Москва). Модель композита представ­ляет собой равномерно распределенные в простран­стве одинаковые сферические частицы. Между ближайшими частицами расположены полимерные цепи, причем часть сегментов этих цепей адсорби­рована на поверхности частиц. В скейлинговом при­ближении записана свободная энергия макромоле­кул с учетом их взаимодействия с наполнителем. Далее стандартным образом вычисляются механи­ческие характеристики композита, которые в явном виде зависят от параметров модели: степени напол­нения, энергии взаимодействия каучука с наполни­телем и др. Рассчитаны упругие и вязкоупругие свойства. В частности, получена зависимость гис-терезисных потерь от молекулярных параметров, согласующаяся с экспериментом.

Свистков А.Л., Свисткова Л.А. Модель вязкоупру-гого материала (Институт механики сплошных сред РАН, Пермь). За основу принята дифференциальная модель, в которой для внутренних переменных запи­сываются эволюционные уравнения. По мнению ав­торов, эти модели удобнее интегральных в задачах построения эффективных вычислительных алгоритмов, связанных с перестройками сеток в МКЭ в усло­виях больших деформаций и неоднородных темпера­турных полей. Записаны уравнения, которые описы­вают процессы, происходящие в материале (в рамках предложенной модели). Отличительной чертой моде­ли является отсутствие в записи определяющих урав­нений объективной производной от тензора напря­жений. В основу релаксационного уравнения поло­жены скорости изменения кратностей упругих удлинений максвелловского элемента материала. Продолжение следует.

Наумова Ю.А., Агаянц И.М., Люсова Л.Р. Каче­ственная интерпретация результатов применения корреляционного анализа в резиновой промышленно­сти (МИТХТ им. М.В. Ломоносова, Москва). На основании общих соображений сделан вывод, что корреляционный анализ в его обычной трактовке не обеспечивает достаточной точности прогноза поведения многофакторной системы при нелиней­ных связях между факторами и откликами. Пред­ложено использовать качественные критерии тес­ноты связи между переменными. С этой целью проанализированы фазовые портреты по количеству и взаимному расположению экстремумов эллиптичес­кого и гиперболического типа на сторонах, верши­нах и во внутренней области прямоугольника, рас­положенного на двумерном сечении поверхности отклика (рассмотрен случай двух факторов и двух откликов). При варьировании третьего фактора меняется фазовый портрет, что сопровождается изменением набора особых точек. Приведен при­мер, из которого следует близость предсказаний ко­личественных и качественных методов.

Каучук и резина №3 2001 с 39-43

СИМПОЗИУМ «ПРОБЛЕМЫ ШИН И РЕЗИНОКОРДНЫХ КОМПОЗИТОВ. ДЕСЯТЫЙ ЮБИЛЕЙНЫЙ СИМПОЗИУМ» Часть 2

Басс Ю.П., Гамлицкий Ю.А. (ГУП НИИШП, Москва)

Мухин О.Н. Растяжение двухслойной резинокордной полосы (ГУП НИИШП, Москва). Рассматрива­емый образец представлен в виде пяти слоев: двух резинокордных и трех резиновых. Частота нитей корда в явном виде не учитывается, проявляясь в анизотропии однородного слоя и его модулях. По­стулируется, что сдвиговые напряжения между сло­ями действуют строго вдоль оси растяжения образ­ца. Из решения уравнений равновесия для геомет­рически линейного случая (угол ориентации нитей корда не меняется) и нелинейного (угол меняется) получена зависимость растягивающей нагрузки от удлинения. Полученное решение мало отличается от известных результатов в области реальных зна­чений углов, характерных для брокера. Для той области углов, где жёсткость определяется резиной, сравнение с экспериментом не проведено.

Kostial P., Slabeycius J., Berezina S., Letko I., Vavro J., Rosina St. About the Problem of Evaluating the Metall-to-Rubber Adhesion (Univ. of Trencin, Slovak Republic). Для измерения адгезии системы резина-металл предложено использовать ультра­звуковой метод, основанный на разной-.акустичес-кой задержке волн в зависимости от качества гра­ницы резина-металл. Использован сканирующий акустический микроскоп (частота 30 МГц, 100 пуль-саций в режиме отражения). Авторы считают, что адгезия определяется силами межатомного взаимо­действия связи резина-металл и что такой тип свя­зи существенно изменяет акустическую задержку ультразвуковой волны, характеризующую каждый материал (латунь, резину) определенным числом. С целью тестирования проведены параллельные ис­следования четырех систем предложенным и стан­дартным методом с использованием образцов-гриб­ков. Определение степени адгезии осуществлено путем компьютерного сравнения двух изображений (латунной пластины и латунной пластины с рези­ной). Отмечена высокая чувствительность акустичес­кого метода. Особенностью предложенного метода является возможность контроля качества адгезион-ной связи без разрушения системы.

Дымников С.И., Лавендел Э.Э. Расчеты жест­кости конических резиновых упругих элементов арочных и конусных амортизаторов (Рижский тех­нический университет, Латвия). На практике часто удобно использовать аналитические зависимости для оценки жесткости резиновых амортизаторов сложной формы. Известно, что строгое решение такой задачи в общем случае отсутствует. В докла­де предложено использовать приближенный метод минимизации дополнительной энергии механичес­кой системы. Применение метода проиллюстриро­вано на нескольких примерах: длинный конический элемент амортизаторов мостичного и коробчато­го типа, полый конусный амортизатор двух типов. Сравнение результатов приближенного расчета с численными значениями, полученными с помо­щью МКЭ, показало разницу 8-17 %. Сделан об­щий вывод о приемлемости полученных зависимо­стей для поверочных расчетов.

Киричевский В. В., Дохняк Б.М., Карпушин А. Д. Расчет пространственно-армированных конструк­ций в геометрически нелинейной постановке (Луганский государственный аграрный университет, Украина). Получены зависимости напряжения от деформации растяжения для двухслойных резино-кордных систем, различающихся углом расположе­ния нитей корда. В конечно-элементной схеме ис­пользован тензор больших деформаций, что позво­лило увеличить точность расчета геометрически нелинейной задачи. Далее в том же приближении решена задача раздувания внутренним давлением консольной цилиндрической оболочки, состоящей из двух и четырех слоев разнонаправленного резино-кордного полотна. Показано, что разница линейно­го и нелинейного решения может достигнуть 15 %.

Киричевский В. В., Дохняк Б.М., Козу б Ю. Г., Ки­ричевский Р.В., Гребенюк С.Н. Расчет параметров разрушения и температуры диссипативного разог­рева эластомерных элементов вибрационных грохо­тов (Луганский государственный аграрный универ­ситет, Украина). Подробно описана конструкция эластомерного элемента вибрационного грохота и условия его работы (нагружения), которые приво­дят к значительному разогреву. Эти условия стано­вятся более жесткими при возникновении трещины. Использована для расчета моментная схема МКЭ, более точно работающая в устье трещины, чем обычный МКЭ. Показано, что наличие трещины может повысить температуру разогрева на 15-20 %.

Зотов Н.М., Непорада А.В., Платонов И.А. Проблемы поэлементного анализа энергетического баланса процессов, характерных для динамических режимов движения колеса (Волгоградский ГТУ). Рассмотрены процессы, происходящие при тормо­жении колеса. Дана интерпретация понятиям «ко­эффициент относительного проскальзывания» и «коэффициент продольного сцепления». Записано общее выражение для баланса мощности, проана­лизированы его составляющие. Указано на неточ­ности в существующих представлениях. Приведены экспериментальные зависимости составляющих баланса мощности от коэффициента относитель­ного проскальзывания. Определен перечень пара­метров, фиксация которых необходима при изуче­нии потерь в системе тормозной механизм-шина-дорога.

Гамлицкий Ю.А., Швачич М.В. Некоторые про­стые соотношения механики больших деформаций (ГУП НИИШП, Москва). Получены выражения для зависимости напряжения от деформации несжима­емого изотропного упругого тела при одно-, двух-и трехосном нагружении для произвольного урав­нения состояния и любых инвариантов тензора де­формации. Указанные выражения могут быть использованы в расчетных методах механики шин и РТИ и при интерпретации эксперимента по изу­чению поведения резиновых образцов в различных условиях нагружения.

Ванькоеич В.З. Диффузионная релаксация линей­ной макромолекулы в полимерной среде (ГУП НИИШП, Москва). На основе ранее разработан­ной модели диффузионного движения линейной макромолекулы в полимерной среде проведен рас­чет среднего времени и дисперсии при выползании макромолекулы из неравновесного канала. Модель позволяет получить точное решение для плотности функции распределения случайного процесса диф­фузионной релаксации и для спектра времен релак­сации. На основе точного решения для спектра вре­мен релаксации дан анализ вопроса о зависимости вязкости от длины цепи.

Басе Ю.П., Спивак И.А.; Прудников С.Ю., Райб-ман П. Г., Пекин Е.И. Новые виды инструмента для раскроя резиновых деталей при сборке шин (ГУП НИИШП, Москва). Описана работа следующих ви­дов механического режущего инструмента: привод­ных дисковых ножей с острозаточенными кромка­ми; неприводных дисковых ножей; нагреваемых в электропечах плоских ручных ножей с конфигура­цией в виде ласточкиного хвоста; нагреваемых в электропечах ножей типа гильотины. Особое вни­мание уделено ультразвуковому инструменту. Опи­сан принцип его действия, особенности конструк­ции, источники ультразвуковых колебаний. Приве­дены характеристики инструмента, производимого совместно ГУП НИИШП и МАИ. Ультразвуковые ножи готовы для внедрения на предприятиях шин­ной отрасли.

СырицынЛ.М., БолговаИ.Н., Чернышев А. В., Га-пиенко В. П. Стабилизация геометрических парамет­ров экструдата в профилирующей оснастке с гидро­динамической смазкой (Воронежская государствен­ная технологическая академия). В обычно исполь­зуемом оборудовании для изготовления профили­рованных деталей трение экструдата о стенки профилирующей головки достаточно велико, что приводит к сдвиговым деформациям резиновой сме­си и, следовательно, к определенному изменению формы и размеров профилированной детали. Чтобы избежать этих нежелательных последствий, предло­жено между резиновой смесью и стенками канала закачивать под давлением жидкую рабочую среду. Приведены уравнения, описывающие градиенты скорости деформации в резине в зависимости от относительной скорости течения рабочей среды и экструдата. В результате, в частности, показана воз­можность использования удлиненных профилиру­ющих мундштуков без повышения давления на вхо­де. Предложенный метод имеет ряд других преиму­ществ.

Захаров С. П. Влияние на механические характе­ристики шин малых изменений размеров деталей в пределах точности технологического процесса (ГУП НИИШП, Москва). Рассмотрено влияние парамет­ров каркаса (длина боковой стенки, плотность кор­да), брекера (ширина, угол наклона нитей метал-локорда) и протектора (толщина заготовки на сбор­ке) на радиальную, боковую и угловую жесткость шин 175/70R13 и 185/60R14. Степень влияния по­лучена расчетным путем с использованием пакета программ АПР. Показано, что варьирование рас­смотренных размеров в пределах технологических допусков может привести к заметному изменению жесткостных характеристик.

Орлов А.Л., Агаянц И.М. Моделирование кинети­ческих кривых процесса вулканизации функциями рас­пределения случайных величин (МИТХТ им. М.В. Ло­моносова, Москва). На основе анализа большого числа кинетических кривых со стабилизирующими­ся значениями отклика предложен вид зависимос­ти, например, крутящего момента от временем вул­канизации. Подробно описано влияние состава резины на параметры модели. Та же процедура ис­пользована для прогнозирования вида дифферен­циальных кривых, например, зависимости скорос­ти вулканизации от времени. Далее описаны стати­стические характеристики параметров модели, включающие четыре первых момента функции рас­пределения. Сделан вывод о перспективности ис­пользования статистических методов для парамет­ров модели, имеющих ясный смысл и связь с соста­вом резины, условиями вулканизации и свойства­ми вулканизата.

Спивак И.А., Басе Ю.П., России В.Д., Соловья-нов Д. Г. Перспективы использования технологичес­кого лазера при заготовке деталей шин (ГУП НИИШП, Москва). Описаны особенности лазерной резки резинокордного полотна. Даны оптимальные характеристики технологических лазеров. Перечис­лены преимущества перед традиционным способом резки: отсутствие разлохмачивания корда по кром­кам по причине их оплавления; отсутствие механи­ческого воздействия на резинокордное полотно;

возможность придания кромкам брекера произ­вольной формы, которая позволяет оптимизиро­вать концентрацию напряжения, вызывающую рас­слоения кромок при эксплуатации, и др. Исследо­ваны различные формы линии реза. Получены сравнительные оценки свойств шин на основе ре­зультатов их стендовых испытаний. Предложены конструктивные изменения в шине, возможные при использовании лазерной технологии. Рассчитан срок окупаемости оборудования.

Сахаров М.Э., Власко А.В., Седое Д.В., Шва-чич М.В., Гамлицкий Ю.А., Басе Ю.П. К вопросу о необходимости вылежки шинных резиновых смесей перед вулканизацией (ГУП НИИШП, Москва). Изу­чено влияние времени вылежки резиновой смеси после окончания переработки до начала вулкани­зации пластин на результаты механических испы­таний образцов, заготовленных из этих пластин. Указанный промежуток времени варьировали от 5 мин до 24 ч (требования ГОСТ - не менее 2 ч). Исследовали каркасную и протекторную резины, Строили полную кривую растяжения с фиксацией напряжений от относительного удлинения 3 % до разрыва. Проводили испытания на раздир. Для обеспечения высокой достоверности испытывали по 25 одинаковых образцов, результаты испытаний которых усредняли. Все испытания проводили на образцах, вырубленных как по направлению каландрования, так и против. Статистически достовер­но показано, что измеренные показатели не зави­сят от времени вылежки до вулканизации. Резуль­таты работы могут служить основанием для прове­дения вулканизации и упругопрочностных испыта­ний резиновых образцов непосредственно после изготовления смеси, что существенно для практи­ки ЦЗЛ шинных заводов.

Анцупов Ю.А., Голованчиков А.Б., Жирное А.Г., Лукасик В, А. Комплексная вторичная переработка изношенных шин (Волгоградский ГТУ). Перечисле­ны способы утилизации, включающие: отделение бортовых колец и их дальнейшее использование в виде ковра-кольчуги; криогенное измельчение ре­зины и отделение от нее текстильного корда; ис-пользование крошки в качестве наполнителя для неответственных изделий; использование изношен­ных шин для надевания на трубопровод и т.д.

Калимуллин Э.А., Хусаинов А. Д., Самуилов Я. Д. Влияние технологии смешения на свойства резин модифицированных малосернистыми соединениями (Казанский ГТУ). Исследовано влияние времени ввода модификаторов на механические свойства резин. Обнаружено, что при добавлении модификаторов вместе с вулканизующей группой свойства ухудша­ются. Этот результат связали с затруднением проник­новения частиц модификатора к молекулам каучука.

Гопцев А.В., Соловьев М.Е., РаухваргерА.Б., Со­ловьева О.Ю. Влияние технического углерода на кон­центрацию узлов физической сетки вулканизатов бутадиен-нитрилъных каучуков (Ярославский ГТУ). Применили ранее разработанную модель для оцен­ки числа физических узлов в резинах, наполненных техническим углеродом. Особенностью эксперимен­та является отсутствие полного равновесия в иссле­дуемых резинах, что учли релаксационным членом в зависимости напряжения от деформации. Для оценки энергии физического узла применили метод молекулярной динамики. Эксперименты проводили при двух существенно различающихся скоростях (0,5 и 500 мм/мин) и двух температурах (293 и 373 К). Кривую растяжения описали пятиконстантным уравнением. Получили зависимости концентрации химических и физических узлов при разной степе­ни наполнения техническим углеродом. Сделали вывод, что технический углерод не является про-мотором для межмолекулярных взаимодействий нитрильных групп.

Лыкин А. С. Коллоидно-химическая модель саже-наполненной резины (ГУП НИИШП, Москва). Рассмотрена структура каучука, находящегося в непос­редственной близости от активной поверхности технического углерода. Описаны эксперименталь­ные методы, позволяющие оценивать степень вли­яния активной поверхности на состояние каучуко­вой фазы в зависимости от расстояния до поверх­ности. Приведены размеры слоя связанного каучу­ка и его зависимость от активности наполнителя. Предложена коллоидно-химическая модель, в рам­ках которой в непосредственной близости от по­верхности каучук находится в жестком состоянии, далее расположена переходная зона полужесткого каучука с ограниченной подвижностью. Рассчита­ны размеры указанных областей в зависимости от типа каучука и марки технического углерода.

Гудков С.В., Несиоловская Т.Н. Повышение сцеп­ных свойств автомобильных протекторов за счет использования дисперсных структурированных доба­вок (Ярославский ГТУ). Изучена возможность повышения сцепных свойств протекторных резин добавлением в рецептуру мелких частиц, получен­ных дроблением резины диафрагмы, в которой ис­пользован бутилкаучук. Приведены общие сообра­жения, из которых следует перспективность такого подхода. Из результатов лабораторных испытаний сделан вывод о заметном улучшении сцепных свойств без удорожания резины. Кроме того, ис­пользование отработанной резины диафрагмы по­зволяет решить задачу утилизации отходов.

Котусенко Б.В., Несиоловская Т.Н., Соловь­ев М.Е., Сергеева Н.Л. Влияние волокнистых напол­нителей на уровень и стабильность качества обкла-дочных резин (ОАО «ЯШЗ»; Ярославский ГТУ). Приведены общие сведения о резиноволокнистых композитах, способах их получения, некоторых свойствах. Показано, что разброс таких показате­лей, как условная прочность, определенная с помо­щью статистических методов (дисперсионный ана­лиз), не превышает соответствующих значений для резины, не содержащей волокна.

Соловьев М.Е., Соловьев Е.М. Взаимосвязь рабо­ты деформации и состава резин при разрушении ре­занием (Ярославский ГТУ). Исходя из известного факта о существенной зависимости удельной рабо­ты разрушения резины от вида НДС, предложено для изучения процесса резания использовать маят­никовый копер. Проведено исследование влияния размеров образца и содержания техуглерода на удельную работу резания. Рассчитаны коэффици­енты парной корреляции работы разрушения с кон­стантами полинома, описывающего зависимость напряжения от деформации при одноосном растя­жении, а также с прочностью и удлинением при разрыве. Показано, что размеры образца не явля­ются значимым параметром по критерию Фишера, а содержание техуглерода является таковым. При­ведена качественная интерпретация полученных кор­реляционных зависимостей. Общим выводом явля­ется заключение о возможности использования ма­ятникового копра для адекватной оценки работы резания.

Шмурак И.Л., Монаева Л.Ф., Яковенко А.А., -На-польская О.А., Митропольская Р.Н. Влияние диффу­зии серы и модификатора РУ-НП из прослоенной ре­зины транспортерной ленты в обкладочную на проч­ность связи между последней и армирующей тканью (ГУП НИИШП, Москва; ЗАО «Курскрезинотехни-ка», Курск). Перераспределение ингредиентов меж­ду соседними деталями шин и РТИ за время между сборкой и вулканизацией может оказать существен­ное влияние на свойства готового изделия, в част­ности на прочность связи между слоями обкладоч-ной и прослоечной резины в транспортерных лен­тах. Приведен расчет конечной концентрации серы и модификатора РУ-НП в прослоечной резине в результате их диффузии в обкладку, показавший су­щественное изменение концентрации указанных ин­гредиентов. Введение вещества, связывающего серу и модификатор и замедляющего диффузию, суще-ственно повысило прочность связи между слоями, что показано экспериментально.

Пятое И.С., Тихонова С.В., Васильева С.Н., Ра­бинович И.И., Кощеев О.П., Назаров В.Г. Антифрик­ционные и физико-механические свойства модифици­рованных резин (000 «РЕАМ-РТИ»; Военный университет радиационной, химической и биологи­ческой защиты; ЗАО «Новомет-Пермь», Москва). Рассматривается задача снижения коэффициента трения и износа резин, работающих в узлах трения в сложных условиях. Цель может быть достигнута двумя способами: введением в состав антифрикци­онных наполнителей и поверхностным фторирова-нием. Приводятся сравнительные данные по меха­ническим свойствам резин с разными наполнителя­ми и подвергнутых фторированию. Износостой­кость определяется потерей массы при малых ско­ростях трения. Даются рекомендации по выбору способа модификации для разных условий эксплу­атации. Указано, что при больших скоростях рас­четный критерий износа себя не оправдывает. Здесь требуются дополнительные испытания в условиях, приближенных к эксплуатационным.

Свибович И.Н., Прокопчу к Н.Р., Шашок Ж. С., Прокопович В.П., Климовцова И.А. Защита шинных резин стабилизаторами класса пространственно-затрудненных аминов (Белорусский ГТУ; НИИ физико-химических проблем Белорусского ГУ, Минск). Исследованы возможности использования некоторых веществ класса пространственно-затруд­ненных аминов в качестве термостабилизаторов и противоутомителей шинных резин. Актуальность работы связана с необходимостью замены дорого­стоящих импортных аналогов. Приведены резуль­таты испытаний резин с разными сочетаниями пред­лагаемых стабилизаторов с диафеном ФП. Найде­но оптимальное сочетание, не уступающее лучшим известным образцам.

Коваль Ю.С., Чистяков В. Г., Дрозд Ю.А., АхунЕ.И., КорневВ.А., ОськинВ.М., Васильев М.И. Перспективы освоения выпуска полиэфирных корд­ных материалов в промышленных объемах (ГУП НИИСВ, Тверь; АО «Курскхимволокно», Курск;

ФПГ «Нефтехимпром», Москва). Сообщение рек­ламного характера, пропагандирующее одно из предприятий и его продукцию. Приведена динами­ка производства полиэфирного корда в мире и в России, даны некоторые характеристики.

Николаева Т. В., Рязанова Л.З., Данилов И.. Коч-нев A.M. О влиянии природы полимера на эффектив­ность его модификации (Казанский ГТУ). Целью исследования является разработка способов комп­лексной модификации сополимеров стирола, бута­диена и акрилонитрила различного состава. Даны характеристики полимеров и использованных мо­дификаторов (химически активных и инертных). Проанализированы результаты ИК-спектроскопии.

Сделан вывод о возможности регулирования свойств изученных полимеров с помощью модификации.

Вознюк В.И., Шаповалова Л.П. Установка для улавливания пыли («Кинек ЛТД», Украина). Подроб­но описаны принцип действия и устройство фильт­ра с регенерацией фильтрующего элемента. Просто­та конструкции и надежность в эксплуатации в со­четании с малым аэродинамическим сопротивлени­ем, позволяющим использовать вентиляторы низ­кого или среднего давления, дают возможность сделать вывод об эффективности его применения с малыми затратами на экологические мероприятия.

Дедов А.В., Назаров В.Г. Моделирование процес­са миграции нафтенового масла из деталей резино­вых шин (Военный университет радиационной, хи­мической и биологической защиты, Москва). Рас­смотрен процесс диффузии пластификатора из брекера в каркас. Для аналитического описания этого процесса использовано предложенное ранее авторами степенное выражение. Проанализирова­ны его константы, обеспечивающие удовлетвори­тельное согласие с экспериментом. ***

По завершении симпозиума на заседании орга­низационного комитета было принято решение о награждении дипломами лучших докладов. Диплом первой степени было решено не присуждать.

Дипломами второй степени награждены Kostial P., SlabeyciusJ., Berezina S., Letkol., VavroJ., Rosina St. за доклад «About the Problem of Evaluating the Metal-to Rubber Adhesion» и Ага-янцИ.М., Салтыков А.В. (МИТХТ им. М.В. Ломо­носова, Москва) за доклад «Страницы развития ре­зиновой промышленности России. От великого пе­релома до великой Победы (1929-1945)».

Дипломами третьей степени награждены: Желе-зов Е.С., Доровский В.Д., Репета А.А., Овчинни­ков М.М., Булдаков С.Ю. (ОАО «Кировский шин­ный завод», г. Киров), за доклад «Диагональная шина с равнопрочным каркасом»; Сахаров М.Э., Власко А. В., Седоыв Д.В., Швачич М.В., Гамлицкий Ю.А., Басс Ю.П. (ГУП НИИШП, Москва) за доклад «К вопросу о необходимости вылежки шин­ных резиновых смесей перед вулканизацией» и Захаров С.П. (ГУП НИИШП, Москва) за доклад «Влияние на механические характеристики шин малых изменений размеров деталей в пределах точ­ности технологического процесса».

Представленный обзор позволяет сделать вывод о высоком научном уровне заслушанных докладов, вносящих весомый вклад, как в теорию, так и в практику производства шин и РТИ, а также о при­оритетных направлениях развития, к числу кото­рых, безусловно, относятся компьютерные техно­логии