đồ án kỹ thuật cơ khí Nghiên cứu sơ lược guốc phanh xe lửa chế tạo bằng gang.DOC

Ch ươ ng I

T ng quan v ma sát - Mòn ổ ề Khái quát v v t li u có kh n ng gi m ma sát ề ậ ệ ả ă ả

1 lý thuy t v ma sát - mòn ế ề

Trong quá trình c sát, s x y ra t ng tác c c b c a các l p b m tọ ẽ ả ươ ụ ộ ủ ớ ề ặ

v t li u trên di n tích r t nh S t ng tác n y l m thay i c u trúc v tínhậ ệ ệ ấ ỏ ự ươ à à đổ ấ à

ch t v t li u trên b m t c sát i v i các ch t d o thay i n y r t m nh vấ ậ ệ ề ặ ọ Đố ớ ấ ẻ đổ à ấ ạ àchóng x y ra chu i tác d ng c a nhi t, tác ng c h c, các ch t ho t ng bả ỗ ụ ủ ệ độ ơ ọ ấ ạ độ ề

hi n i d n n s gia t ng kh c nghi t c a các th nghi m v mòn v tệ đạ ẫ đế ự ă độ ắ ệ ủ ử ệ ề ậ

li u Bên c nh ó ôi khi ph i tính n các y u t nh h ng nhệ ạ đ đ ả đế ế ố ả ưở chân khôngsâu, b c x v môi tr ng xâm th c ứ ạ à ườ ự

H s ma sát ph thu c r t l n v o t i tr ng vuông góc, t c ệ ố ụ ộ ấ ớ à ả ọ ố độ ượ tr t,nhi t v các y u t khác.ệ độ à ế ố

S ph thu c c a h s ma sát v o t i tr ng thay i theo nhi t ự ụ ộ ủ ệ ố à ả ọ đổ ệ độ ởnhi t th nghi m c nh h s ma sát gi m khi t ng t i tr ng còn n u t iệ độ ử ệ ố đị ệ ố ả ă ả ọ ế ả

tr ng c nh, h s ma sát t ng khi nhi t t ng.ọ ố đị ệ ố ă ệ độ ă

Khi thay i nhi t thì c v n t c tr t c a ch t d o c ng có th cóđổ ệ độ ả ậ ộ ượ ủ ấ ẻ ũ ểcác c tính khác nhau nhđặ m t v t th tinh, v t m m ho c v t d o.ộ ậ ủ ậ ề ặ ậ ẻ

1

Khi ánh giá đ độ ch u m i mòn c a ch t d o nên ch n m t c tr ngị à ủ ấ ẻ ọ ộ đặ ưkhông thay i theo l c ma sát Ví d : ch n tû s gi a m i mòn v l c mađổ ự ụ ọ ố ữ độ à à ựsát S ánh giá ch u m i mòn theo tû s trên có tính ch t g n úng do s phự đ ị à ố ấ ầ đ ự ụthu c c a s m i mòn không ch v o tính ch t v t li u m c v o i u ki nộ ủ ự à ỉ à ấ ậ ệ à ả à đ ề ệ

V : T c tr t.ố độ ượ

C : Các thông s nhố môi tr ng, v t li u.ườ ậ ệCác khái ni m v ma sát n y do Suh v Sin x ng (1981) Theo cácệ ề à à đề ướtác gi thì tính ch t v c h c có nh h ng l n h n so v i các tính ch t hoáả ấ ề ơ ọ ả ưở ớ ơ ớ ấ

h c i v i l c ma sát n u trong quá trình chuy n ng không có hi n t ngọ đố ớ ự ế ể độ ệ ượ

t ng nhi t Theo quan i m n y có th phân chia l c ma sát ra l m 3 ph n :ă ệ độ đ ể à ể ự à ầ

- Bi n d ng c a các nh p nhô trên b m t.ế ạ ủ ấ ề ặ

- S bám dính c a các di n tích ti p xúc.ự ủ ệ ế

- S tróc b m t.ự ề ặ

2

i v i v t li u ma sát trên c s nh a Phenol - Formandehyt, tác gi

S.K.Rhee v các c ng s (1971) ã i sâu nghiên c u v nh h ng c a cácà ộ ự đ đ ứ ề ả ưở ủ

y u t nh áp l c, v n t c v th i gian t i l ng m i mòn c a v t li u ma sátế ố ư ự ậ ố à ờ ớ ượ à ủ ậ ệtrên c s nh a Phenol - Formandehyt n s i ami¨ng v ơ ở ự độ ợ à đưa ra công th cứsau : (áp d ng cho nhi t b m t nh h n 220ụ ệ độ ề ặ ỏ ơ 0C)

∆W = K.Pa.Vb.TcTrong ó :đ ∆W : L ng v t li u b m t i.ượ ậ ệ ị ấ đ

P : T i tr ng.ả ọ

V : T c ố độ

T : Th i gian.ờ

a, b, c : H ng s ph thu c t ng c p ma sát.ằ ố ụ ộ ừ ặCác ng d ng c a lý thuy t v ma sát - mòn ã giúp cho các nhứ ụ ủ ế ề đ ànghiên c u, ng i s n xu t v ch t o nh n th c v kh c ph c ứ ườ ả ấ à ế ạ ậ ứ à ắ ụ được nhi u h nề ạ

ch còn t n t i c a v t li u.ế ồ ạ ủ ậ ệ

2 Các lo i v t li u có kh n ng gi m ma sát ạ ậ ệ ả ă ả

Gi m ma sát - mòn có ý ngh a quan tr ng i v i n n kinh t qu c dân.ả ĩ ọ đố ớ ề ế ốCác nh nghiên c u ã a ra 3 lo i v t li u chính có kh n ng l m gi mà ứ đ đư ạ ậ ệ ả ă à ảmasat - mòn : g m, h p kim v Polymer.ố ợ à

So v i kim lo i v Polymer, g m có u i m l h s ma sát th p, ớ ạ à ố ư đ ể à ệ ố ấ độ

c ng b m t t ng i cao, ít b m i mòn v không b «xy hoá trong quá trìnhứ ề ặ ươ đố ị à à ị

l m vi c Tuy nhiên, g m l i b nh h ng c a nhi t, dao ng v c bi t dà ệ ố ạ ị ả ưở ủ ệ độ à đặ ệ ễ

b vì khi va p.ị đậ

Kim lo i v h p kim ạ à ợ đượ ử ục s d ng r ng rãi nh t trong l nh v c v t li uộ ấ ĩ ự ậ ệ

ch ng ma sát do nh ng u i m n i b t nhố ữ ư đ ể ổ ậ : có c ng b m t cao, có khđộ ứ ề ặ ả

n ng l m vi c nhi t cao Nh c i m c a chúng l khó gia công, có giáă à ệ ở ệ độ ượ đ ể ủ à

th nh cao v không b n hoá ch t.à à ề ấ

Vi c nghiên c u s d ng v t li u Polymer cho các k t c u ma sát ãệ ứ ử ụ ậ ệ ế ấ đcho k t qu b t ng So v i kim lo i, Polymer có h s ma sát nh h n, ítế ả ấ ờ ớ ạ ệ ố ỏ ơmòn h n, ít b nh h ng c a dao ng v va p, có giá th nh r , tính côngơ ị ả ưở ủ độ à đậ à ẻngh cao h n trong vi c ch t o chi ti t, có kh n ng l m vi c trong môiệ ơ ệ ế ạ ế ả ă à ệ

tr ng n c - hoá ch t.ườ ướ ấ

3

Tuy nhiên s thay th kim lo i b ng Polymer không ph i lúc n o c ngự ế ạ ằ ả à ũ

có l i ợ Đố ớ ế ấi v i k t c u ch ng ma sát, h ng nghiên c u có nhi u tri n v ngố ướ ứ ề ể ọ

nh ng yêu c u kh t khe c a công ngh v d n thay th m t s v t li u quýữ ầ ắ ủ ệ à ầ ế ộ ố ậ ệ

hi m truy n th ng Trong s ó, Composite l lo i v t li u có nhi u u vi tế ề ố ố đ à ạ ậ ệ ề ư ệang c th gi i r t quan tâm, nó ã có nhi u ng d ng r t m nh m M c

V t li u Composite nói chung l lo i v t li u ng nh t trong th tíchậ ệ à ạ ậ ệ đồ ấ ể

l n nh n ớ ậ đượ ằc b ng cách h p nh t các th tích nh c a các v t li u khác Vợ ấ ể ỏ ủ ậ ệ ề

b n ch t v t li u Composite l h th ng hai hay nhi u pha khác nhau v b nả ấ ậ ệ à ệ ố ề ề ả

ch t hoá h c g n nh không tan l n trong nhau, phân cách nhau b ng ranhấ ọ ầ ư ẫ ằ

gi i pha trong ó pha liên t c hay n n l Polymer, pha phân tán l ph giaớ đ ụ ề à à ụ

trong h n h p ng nh t ban u V t li u Composite có th ỗ ợ đồ ấ đầ ậ ệ ể được ch t oế ạ

b ng nhi u ph ng pháp khác nhau nhằ ề ươ úc ép, quÊn ng đ ố

2 c đi m Đặ ể

Vi c ệ đưa ch t gia c ng v o n n Polymer ấ ườ à ề đưa l i cho v t li uạ ậ ệComposite nhi u u i m n i b t so v i v t li u truy n th ng: b n ề ư đ ể ổ ậ ớ ậ ệ ề ố độ ề đượcnâng cao, mô un n h i cao, tû tr ng th p, n nh tính ch t trong nhi uđ đà ồ ọ ấ ổ đị ấ ềmôi tr ng hoá ch t, ch ng m i mòn t t ườ ấ ố à ố

m có ph thu c r t nhi u v o liên k t gi a các th nh ph n V t li u có tínhà ụ ộ ấ ề à ế ữ à ầ ậ ệ

ch t c ng cao khi liên k t gi a các th nh ph n c ng ch t ch C tính c a v tấ à ế ữ à ầ à ặ ẽ ơ ủ ậ

li u còn ph thu c v o hình thái h c nh hình d ng, kích th c v m t ệ ụ ộ à ọ ư ạ ướ à ậ độphân b , ph ng v th t s p x p c a c t M t c a c t ố ươ à ứ ự ắ ế ủ ố ậ độ ủ ố được xác nh quađị

tû l kh i l ng ho c th tích ây l m t thông s quan tr ng trong vi cệ ố ượ ặ ể Đ à ộ ố ọ ệquy t nh tính ch t c h c c a v t li u Khi c t phân b không ng u v tế đị ấ ơ ọ ủ ậ ệ ố ố đồ đề ậ

li u s b phá h tr c t i nh ng v trí m t c t th p do ó l m gi m b nệ ẽ ị ủ ướ ạ ữ ị ậ độ ố ấ đ à ả độ ề

k t c u c a v t li u ây l m t c tr ng tr i nh t c a v t li u Composite.ế ấ ủ ậ ệ Đ à ộ đặ ư ộ ấ ủ ậ ệ

Vì v y v i nh ng ph ng pháp ch t o khác có th a l i nh ng v t li uậ ớ ữ ươ ế ạ ể đư ạ ữ ậ ệComposite có tính ch t c lý khác m c dù có cùng th nh ph n gi ng nhau nhấ ơ ặ à ầ ố

ph ng pháp quÊn ng v úc kéo liên t c.ươ ố à đ ụ

- Trong v t li u Composite tû l hình dáng - kích th c c ng nh sậ ệ ệ ướ ũ ư ựphân b c a n n, c t tuân theo các qui nh thi t k tr c, nói cách khác v iố ủ ề ố đị ế ế ướ ớ

s l a ch n thích h p ch t t ng c ng v nh a n n tính ch t c a v t li uự ự ọ ợ ấ ă ườ à ự ề ấ ủ ậ ệComposite có th tính toán tr c.ể ướ

- Tính ch t c a các pha th nh ph n ấ ủ à ầ đượ ế ợ để ạc k t h p t o nên tính ch tấchung c a Composite Tuy v y, tính ch t Composite không bao h m t t củ ậ ấ à ấ ả

5

các tính ch t c a các pha th nh ph n khi chóng ng riêng r m ch l aấ ủ à ầ đứ ẽ à ỉ ự

ch n v phát huy thêm nh ng tính ch t t t.ọ à ữ ấ ố

- Có nhi u ph ng pháp gia công cho phép ch t o nhi u d ng s nề ươ ế ạ ề ạ ả

ph m có c tính khác.ẩ đặ

*Tuy nhiên v t li u Composite còn có m t s nh c i m : ậ ệ ộ ố ượ để

- L v t li u a th nh ph n nên vi c ng th i tho mãn t t c các yêuà ậ ệ đ à ầ ệ đồ ờ ả ấ ả

c u c a v t li u r t khó kh n Ch có th l a ch n các th nh ph n v ph ngầ ủ ậ ệ ấ ă ỉ ể ự ọ à ầ à ươpháp ch t o thích h p có th áp ng nh ng yêu c u quan tr ng nh t.ế ạ ợ để ể đ ứ ữ ầ ọ ấ

- Mô un n h i không cao.đ đà ồ

- Composite ch t khoáng ấ : Th tinh, Cacbon ủ

- Composite kim lo i ạ : Bo, Nhôm

- Composite h u c ữ ơ : Polyamit, Xenlul«

• Theo c i m hình h c c a c t ho c c i m c a c u trúc đặ để ọ ủ ố ặ đặ để ủ ấ

ây c ng l ph ng pháp phân lo i ph bi n nh t Theo ph ng phápĐ ũ à ươ ạ ổ ế ấ ươ

n y v t li u Composite chia th nh 3 nhóm :à ậ ệ à

- Composite c t h t : ố ạ Các ph n t ch t n không có kích th c u tiênầ ử ấ độ ướ ư

c phân tán v o c u trúc c a m ng Polymer V t li u Composite c t h t

th ng có tính ng h ng.ườ đẳ ướ

- Composite c t s i : ố ợ C t s i có tû l chi u d i trên ố ợ ệ ề à đường kính khá

l n V t li u Composite c t s i th ng có tính ch t d h ng.ớ ậ ệ ố ợ ườ ấ ị ướ

- Composite c u trúc : ấ Khái ni m n y th ng dùng ệ à ườ để ch các bánỉ

th nh ph m trong ó thông d ng nh t l d ng l p v d ng t ong à ẩ đ ụ ấ à ạ ớ à ạ ổ đượ ấc c u

th nh t các v t li u ng nh t, ph i h p v i các Composite khác V t li uà ừ ậ ệ đồ ấ ố ợ ớ ậ ệ

6

Composite c u trúc có tính ch t k t h p c a các nguyên li u th nh ph n.Taấ ấ ế ợ ủ ệ à ầ

- Che ph b o v c t tránh các phá h c h c v hoá h c duy trì tínhủ ả ệ ố ủ ơ ọ à ọ

nh nhi t l m vi c, b n mái tû tr ng, b n riêng, kh n ngệ độ à ệ độ ề ọ độ ề ả ă

ch ng l i tác d ng c a môi tr ng ngo i ố ạ ụ ủ ườ à

- Nh a n n ự ề đượ ực l a ch n cho v t li u ph i tho mãn các yêu c uọ ậ ệ ả ả ầnhi u khi l mâu thu n nhau B i v y vi c ch t o, l a ch n m t lo iề à ẫ ở ậ ệ ế ạ ự ọ ộ ạ

nh a n n t i u luôn ph i dung ho các thông s v b n m mự ề ố ư ả à ố ề độ ề độ ề

d o, kh n ng gia công v các tính ch t khác.ẻ ả ă à ấ

* Nh a n n ự ề đượ ực l a ch n trên m t s c s sau :ọ ộ ố ơ ở

- Yêu c u c a s n ph m ch y u l các c tính k thu t c lý b nầ ủ ả ẩ ủ ế à đặ ỹ ậ ơ độ ềnhi t ngo i ra b n hoá, kh n ng ch ng cháy, c tính i n ệ à độ ề ả ă ố đặ đ ệ

- Phương pháp gia công

- Giá th nh.à

Ch t dính k t có th ấ ế ể được dùng l nh a nhi t r n hay nhi t d o ngo ià ự ệ ắ ệ ẻ à

ra còn có elastone đượ ăc t ng c ng b ng các s i th ng ườ ằ ợ ườ được dùng trong côngnghi p « tô.ệ

Nh a nhi t d o có th hình th nh nhi u l n b ng cách nung nóng l mự ệ ẻ ể à ề ầ ằ àngu i liên t c v có kh n ng tái sinh V t li u trên c s nh a nhi t d o cóộ ụ à ả ă ậ ệ ơ ở ự ệ ẻ

ch u áp l c, cáp các lo i nh a nhi t d o thông d ng : PVC, PE, PS, PA ị ự ạ ự ệ ẻ ụ

Nh a nhi t r n cho phép t o hình m t l n, nó t o th nh l i không gianự ệ ắ ạ ộ ầ ạ à ướ

d i d ng tác d ng c a nhi t ho c xúc tác Nh a nhi t r n có c tính caoướ ạ ụ ủ ệ độ ặ ự ệ ắ ơ

8

v c bi t b n nhi t cao h n h n nh a nhi t d o V t li u trên c s nh aà đặ ệ độ ề ệ ơ ẳ ự ệ ẻ ậ ệ ơ ở ựnhi t r n có th gia công d i áp su t v nhi t cao Ph ng pháp n y choệ ắ ể ướ ấ à ệ độ ươ àphép s n xu t nh ng s n ph m có kích th c l n v không t n n ng l ng.ả ấ ữ ả ẩ ướ ớ à ố ă ượCác lo i nh a ch y u dùng trong công nghi p v t li u Composite hi n nayạ ự ủ ế ệ ậ ệ ệ

nh : nh a Polyeste không no, nh a Epoxy, Fenol - Formandehyt ự ự

thái hình h c v phân b , di n tích b m t riêng c a ch t gia c ng trong v tọ à ố ệ ề ặ ủ ấ ườ ậ

li u t ng tác v b n liên k t gi a ch t gia c ng v n n Ch t gia c ngệ ươ à độ ề ế ữ ấ ườ à ề ấ ườqui nh kh n ng gia công c a v t li u ngo i ra còn nh h ng n các tínhđị ả ă ủ ậ ệ à ả ưở đế

ti n h nh t ng h p Este Acrylborat thay cho vi c s d ng Phenol nguyên th ế à ổ ợ ệ ử ụ ể

Este arylborat l s n ph m ph n ng c a hai hay nhi u Phenol v i h pà ả ẩ ả ứ ủ ề ớ ợ

ch t c a Bo có kh n ng t o Este nhấ ủ ả ă ạ Axit Boric, các Andehyt c a Bo ủ

B t ma sát ộ đượ ổc t ng h p b ng cách cho Este Acrylborat ph n ng v iợ ằ ả ứ ớFormandehyt

*Quá trình t ng h p b t ma sát có th mô t nh sau : ổ ợ ộ ể ả ư

Cho h n h p phenol Cacbanol v i tû l nh s n v o thi t b ph n ngỗ ợ ớ ệ đị ẵ à ế ị ả ứnâng d n nhi t n 90 - 95ầ ệ độ đế 0C Tr n axit boric v o khu y u n khi tanộ à ấ đề đế

h t Th i gian ph n ng c a giai o n n y kéo d i 45 phút Ti p t c nângế ờ ả ứ ủ đ ạ à à ế ụnhi t ệ độ ớ t i 140-1450C, cho xúc tác v Formandehyt v o ( xúc tác có th là à ể à

ki m, axit) H n h p t o th nh ề ỗ ợ ạ à được tách n c v i th i gian 2 gi Sau ó ti pướ ớ ờ ờ đ ế

t c nâng nhi t c a ph n ng lên 160ụ ệ ủ ả ứ 0 C v gi nhi t n y trong th i gian 1à ữ ở ệ độ à ờ

10

gi 30 phút S n ph m ờ ả ẩ đượ ấc l y ra khi ã đ đượ àc l m bay h i h t n c Dungơ ế ướmôi óng r n nhi t 200đ ắ ở ệ độ 0C em nghi n m n v i kích th c h t t t 74 đ ề ị ớ ướ ạ đạ ừ ÷

104 µm Ti n h nh t ng h p b t ma sát v i 4 tû l khác nhau : Fenol -ế à ổ ợ ộ ớ ệFormandehyt (1÷1,12 ; 1÷1,13 ; 1÷1,14 ; 1÷1,15) được ký hi u FRệ 1, FR2, FR3,

FR4 t ng ng Qua m t s thí nghi m s b có ươ ứ ộ ố ệ ơ ộ được tû l các c u t cho v oệ ấ ư à

t 0,347ừ → 0,512 (x p x 1,5 l n).ấ ỉ ầ

11

T h p v t li u có ch a b t ma sát ký hi u FRổ ợ ậ ệ ứ ộ ệ 2 sau khi tr i qua 1000ảvòng m i mòn à được ti p t c cho m i mòn ti p v o h s ma sát K t quế ụ à ế à đ ệ ố ế ảcho ta th y không có s sai khác nhi u v k t qu gi a hai l n o, m iấ ự ề ề ế ả ữ ầ đ độ àmòn sai l ch kho ng 0,8% v h s ma sát sai l ch x p x 1% i u n yệ ả à ệ ố ệ ấ ỉ Đ ề à

ch ng t khi a b t ma sát FRứ ỏ đư ộ 2 v o trong v t li u ã l m cho tính ch t c aà ậ ệ đ à ấ ủ

h p c th Khi h m l ng nh a quá th p kh n ng ch t o v t li u tr nênợ ụ ể à ượ ự ấ ả ă ế ạ ậ ệ ởkhó kh n do t h p có ch y kém, các tính ch t nh b n va p, b nă ổ ợ độ ả ấ ư độ ề đậ độ ềhoá gi m, h p th n c t ng lên do l ng nh a quá ít không liên k tả độ ấ ụ ướ ă ượ ự đủ ếcác ch t n l i v i nhau N u h m l ng quá cao (>50%) thì vi c t o hìnhấ độ ạ ớ ế à ượ ệ ạ

Qua hình 4 có th th y vi c thay i h m l ng c a m t c u t n o óể ấ ệ đổ à ượ ủ ộ ấ ư à đtrong t h p v t li u t mong mu n l t ng m t s tính ch t c lý n o óổ ợ ậ ệ đề đạ ố à ă ộ ố ấ ơ à đthì l i l m gi m m t s tính ch t c lý khác ạ à ả ộ ố ấ ơ Đố ớ ười v i tr ng h p v t li u maợ ậ ệsát trên c s nh a Phenol - Formandehyt t ơ ở ự để đạ được tính ch t c lý mongấ ơ

mu n ta c n ph i xác nh ố ầ ả đị được m t tû l nh t nh các th nh ph n trong tộ ệ ấ đị à ầ ổ

h p ng th i gi ợ đồ ờ ữ được m t tû l ch t dính k t th p nh t không l m thay iộ ệ ấ ế ấ ấ à đổ

m i mòn, h s ma sát c a s n ph m

Qua s tham kh o t i li u : ự ả à ệ "Nghiên c u ch t o v t li u Composite s ứ ế ạ ậ ệ ử

d ng trong l nh v c v t li u ma sát" ụ ĩ ự ậ ệ c a Ti n s Nguy n Thanh Liêm tác giủ ế ĩ ễ ả

K t qu o ki m tra c lý ế ả đ ể ơ được trình b y b ng 5.à ở ả

B ng 5 Tính ch t c lý c a h n h p ép ả ấ ơ ủ ỗ ợ

Thông s k thu t ố ỹ ậ K t qu o ế ảđ

H s ma sátệ ố 0,520 hút n c, %

13

l các lo i nh a Phenol - Formandehyt em l i hi u qu cao Cao su dùng à ạ ự đ ạ ệ ả để

bi n tính l cao su Butadienitil v cao su Clopren.ế à à

Nguyên t c bi n tính nh a b ng cao su l tr n h n h p nh a v i caoắ để ế ự ằ à ộ ỗ ợ ự ớ

su sau ó cho óng r n Trong quá trình óng r n cao su ph n ng v i nh a vđ đ ắ đ ắ ả ứ ớ ự àcùng tham gia v o quá trình khâu m ch C ng có th nh a tham gia v o quáà ạ ũ ể ự àtrình l u hoá cao su v ư à được coi nh m t m t xích trong m ng l i Tuy v yư ộ ắ ạ ướ ậ

t h p nh a v cao su ổ ợ ự à được coi nh m t h th ng hai pha riêng bi t Cao su cóộ ệ ố ệ

th liên k t v i nh a b i liên k t hoá h c (n u ph n ng hoá h c gi a cao suể ế ớ ự ở ế ọ ế ả ứ ọ ữ

v nh a x y ra) ho c n thu n l liên k t v t lý t c l ch có s tr n h pà ự ả ặ đơ ầ à ế ậ ứ à ỉ ự ộ ợthông th ng.ườ

- Cao su sau khi l u hoá th ng có ch u m i mòn l n, h s ma sátư ườ độ ị à ớ ệ ốcao, kh n ng bi n d ng, ph c h i cao.ả ă ế ạ ụ ồ

- Nh a l m t h p ch t sau khi óng r n có c ng cao, giòn, m iự à ộ ợ ấ đ ắ độ ứ độ àmòn l n v h s ma sát nh h n cao su t 5 - 6 l n S n ph m bi n tính thuớ à ệ ố ỏ ơ ừ ầ ả ẩ ế

c ngo i nh ng tính ch t c b n c a nh a n n có thêm nh ng tính ch t quÝ

giá khác, n i b t nh t l kh n ng ch u va p t ng lên, c ng c a s n ph mổ ậ ấ à ả ă ị đậ ă độ ứ ủ ả ẩ

gi m xu ng rõ r t.ả ố ệ

D a trên các t i nghiên c u khoa h c có th khái quát v gi i thíchự đề à ứ ọ ể à ả

kh n ng t ng c ng b n va p c a t h p có cao su nh sau : D i tácả ă ă ườ độ ề đậ ủ ổ ợ ư ướ

ng c a ngo i l c v t li u b t u b bi n d ng i m b phá h ng l nh ng

ch có liên k t y u nh t N u v t li u ch có nh a v ch t n thì i m phá hỗ ế ế ấ ế ậ ệ ỉ ự à ấ độ đ ể ủ

n y có th trên b m t phân chia pha v ch t n ho c trong các liên k tà ể ở ề ặ à ấ độ ặ ế

c a các phân t nh a Khi có m t cao su trong t h p thì d i tác d ng c aủ ử ự ặ ổ ợ ướ ụ ủngo i l c ch t dính k t l nh a v i ch c n ng l ch t chuy n ng su t t pạ ự ấ ế à ự ớ ứ ă à ấ ể ứ ấ ậtrung s ngay l p t c chuy n l c tác ng n y cho các h t cao su Do cao su lẽ ậ ứ ể ự độ à ạ à

m t th nh ph n có kh n ng ph c h i, h p th v phân tán n ng l ng l n nênộ à ầ ả ă ụ ồ ấ ụ à ă ượ ớ

14

n ng l ng c a ngo i l c s b tiêu t n nhi u h n so v i tr ng h p không cóă ượ ủ ạ ự ẽ ị ố ề ơ ớ ườ ợcao su kéo t phân t cao su ó ho c phá h liên k t gi a cao su vđể đứ ử đ ặ để ủ ế ữ à

nh a c bi t khi nghiên c u bi n tính nh a Fenol - Formandehyt b ng caoự Đặ ệ ứ ế ự ằ

su cho th y : khi l ng nh a Fenol - Formandehyt trong t h p c ng l n thì ấ ượ ự ổ ợ à ớ độliên k t nói chung c ng cao nh ng s n ph m tr nên giòn h n Khi h m l ngế à ư ả ẩ ở ơ à ượcao su t ng d n n c ng c a s n ph m gi m xu ng ă ẫ đế độ ứ ủ ả ẩ ả ố

Theo t i nghiên c u c a ti n s Nguy n Thanh Liêm thì v t li u caođề à ứ ủ ế ĩ ễ ậ ệ

su đượ ử ụ đư à ổ ợ đ àc s d ng a v o t h p ó l cao su Butadienitil Lo i cao su n y sauạ àkhi đượ ưc l u hoá có kh n ng ch u ả ă ị được tác ng c a môi tr ng d u m vđộ ủ ườ ầ ỡ àcác dung môi h u c Kh i l ng riêng c a cao su n y bi n i t 0,95 ữ ơ ố ượ ủ à ế đổ ừ ÷1,02g/cm3 tu theo h m l ng c a nhóm Nitril Ngo i ra, cao su n y có khỳ à ượ ủ à à ả

n ng d n nhi t cao, m i mòn th p kh n ng tr n h p t t v i các Polymeră ẫ ệ độ à ấ ả ă ộ ợ ố ớphân c c ( c bi t nh a Fenol - Formandehyt l lo i l lo i nh a có phânự đặ ệ ự à ạ à ạ ự độ

c c cao, kh n ng tr n h p t t) Cho ta ự ả ă ộ ợ ố được m t t h p v t li u có nhi u uộ ổ ợ ậ ệ ề ư

i m nh ch u nhi t cao, b n k t dính t t, ch ng xé rãnh l n, phân gi i

B ng 6 ả ảnh h ng c a nhi t gia công n m i mòn v h s ma ưở ủ ệ độ đế độ à à ệ ố sát.

Qua b ng 6 chúng ta th y v i t h p ch a cao su Butadiennitil i u ki nả ấ ớ ổ ợ ứ đ ề ệgia công t t nh t l nhi t 150ố ấ à ở ệ độ 0C v i kho ng th i gian l 10 phút ớ ả ờ à

- ở nhi t 150ệ độ 0C, m i mòn v h s ma sát kém N u t ng nhi tđộ à à ệ ố ế ă ệ

ho c th i gian gia công h s ma sát gi m nh ng m i mòn t ng lên

nhi u ề

- V n h m l ng cao su có trong t h p v t li u ma sát c ng c nấ đề à ượ ổ ợ ậ ệ ũ ầ

c quan tâm Theo m t s công trình nghiên c u v óng góp ý ki n c a

các chuyên gia thì h m l ng cao su t i a a v o t h p v t li u l 15%à ượ ố đ đư à ổ ợ ậ ệ à(tính theo tr ng lọ ượng)

Ta có b ng ánh giá sau : Khi h m l ng cao su thay i t 3%-15% ả đ à ượ đổ ừ

B ng 7 ả ảnh h ng c a h m l ng cao su Butadiennitril n tính ch t c ưở ủ à ượ đế ấ ơ

H s ệ ố

ma sát Độ ứ c ng

HB Độ ề b n

va đậ p (KJ/m 2 )

hút Độ

n ướ c (%)

hút Độ

d u ầ (%)

lý c a t h p v t li u ma sát trên c s c a các Polymer thì ph ng pháp xủ ổ ợ ậ ệ ơ ở ủ ươ ử

lý nhi t ệ đượ ử ục s d ng nhi u nh t v em l i hi u qu áng k Nó l m gi mề ấ à đ ạ ệ ả đ ể à ả

16

n i ng su t bên trong v t li u, t ng m t ộ ứ ấ ậ ệ ă ậ độ ạ m ng l i không gian c aướ ủPolymer t o ra s n ph m có bó k t cao c i thi n ạ ả ẩ độ ế ả ệ được m t s tính ch t nhộ ố ấ

b n nén, ch u m i mòn v b n va p

C ng c n l u ý r ng i v i nh a Fenol - Formandehyt nhi t b ngũ ầ ư ằ đố ớ ự ở ệ độ ằ

2200C x y ra quá trình oxy hoá nh a, l m y u các liên k t Metylen, phân hả ự à ế ế ủquá trình t o g c n u ph i ch u m t kho ng th i gian d i.ạ ố ế ả ị ộ ả ờ à

b n va

Độ ề p đậ KJ/m 2

b n nén

Độ ề MPa

4.2 Y u t khu ch tán c a n c v o v t li u ế ố ế ủ ướ à ậ ệ

Môi tr ng nh h ng r t nhi u n ma sát th hi n ch t l ng bườ ả ưở ấ ề đế ể ệ ở ấ ượ ề

m t thông qua các ch tiêu m i mòn, h s ma sát N u môi tr ng tácặ ỉ độ à ệ ố ế ườ

ng lên v t li u trong m t th i gian d i có th nh h ng t i c u trúc bên

i kh n ng liên k t d n t i kéo theo các tính ch t c lý khác c a v t li u b

suy gi m theo.ả

ánh giá kh n ng b o v c a v t li u ma sát trên c s Fenol

Formandehyt v i môi tr ng n c th ng s d ng h s khuyÕch tán V t li uớ ườ ướ ườ ử ụ ệ ố ậ ệ

ma sát được coi l có kh n ng b o v ít b nh h ng c a m, n c nênà ả ă ả ệ ị ả ưở ủ độ ẩ ướ

Theo k t qu c a m t s t i nghiên c u cho th y s khuyÕch tán c aế ả ủ ộ ố đề à ứ ấ ự ủ

n c v o v t li u không có cao su nh h n khi v t li u có 6% cao suướ à ậ ệ ỏ ơ ậ ệButadielnitril ây c ng l m t h n ch c a v t li u có cao su vì khi a caoĐ ũ à ặ ạ ế ủ ậ ệ đư

su v o trong t h p v t li u thì h m l ng nh a Phenol Cacbanol -à ổ ợ ậ ệ à ượ ựFormandehyt gi m i m t cách t ng ng do ó l m gi m i kh n ng liênả đ ộ ươ ứ đ à ả đ ả ă

k t các b t n v i nhau d n t i t o i u ki n cho n c thâm nh p v o v tế ộ độ ớ ẫ ớ ạ đ ề ệ ướ ậ à ậ

li u qua b t n Tuy nhiên h n ch r t nh không áng k n u em nó soệ ộ độ ạ ế ấ ỏ đ ể ế đsánh v i các m t tích c c khác m cao su Butadiennitril em l i cho t h pớ ặ ự à đ ạ ổ ợ

v t li u ma sát.ậ ệ

18

4.3 ảnh h ng c a các ch t ho t hoá khác n v t li u ưở ủ ấ ạ đế ậ ệ

Ngo i n c ra thì x ng d u v m bôi tr n l ba y u t m v t li uà ướ ă ầ à ỡ ơ à ế ố à ậ ệ

th ng xuyên ti p xúc trong quá trình s d ng Vi c nghiên c u ánh giáườ ế ử ụ ệ ứ đ

Các t h p v t li u ổ ợ ậ ệ đượ ử ụ để ảc s d ng kh o sát nh h ng c a môi tr ngả ưở ủ ườ

ho t hoá g m : v t li u không ch a cao su v v t li u ch a 0,6% cao suạ ồ ậ ệ ứ à ậ ệ ứButadielnitril K t qu ế ả được ph n ánh các b ng sau :ả ở ả

6% cao su Butadielnitril suy gi m ít h n.ả ơ

– Trong môi tr ng x ng các v t li u b t n hao tr ng l ng nhi u h nườ ă ậ ệ ị ổ ọ ượ ề ơ

so v i d u v nó n m trong kho ng t 0,2 ớ ầ à ằ ả ừ ÷ 0,6% V b n va p gi m t 3à độ ề đậ ả ừ

÷ 6% Độ ề b n nén t 8 ừ ÷ 10% h s ma sát gi m t 5 ệ ố ả ừ ÷ 8%

20

– Hình dáng, m u s c c a v t li u không thay i.ầ ắ ủ ậ ệ đổ

– i v i môi tr ng d u phanh các tính ch t c lý thay i m nh CóĐố ớ ườ ầ ấ ơ đổ ạ

th th y b m t v t li u b ph ng r p, v i v t li u không có cao su còn b r nể ấ ề ặ ậ ệ ị ồ ộ ớ ậ ệ ị ạ

n t hay cong vênh.ứ

– T n hao tr ng l ng khá l n Các tính ch t c lý khác b suy gi mổ ọ ượ ớ ấ ơ ị ả

m nh, c bi t l v i v t li u không có cao su V t li u có ch a 6% cao suạ đặ ệ à ớ ậ ệ ậ ệ ứButadielnitril ít b nh h ng h n.ị ả ưở ơ

5 Nghiên c u nh h ng c a các ch t gia c ng nhứ ả ưở ủ ấ ườ ả

h ng n tính c lý c a v t li u ma sát.ưở đế ơ ủ ậ ệ

Nh ph n trên ã c p n : Vi c a các ch t gia c ng v o t h pầ đ đề ậ đế ệ đư ấ ườ à ổ ợ

v t li u ma sát em l i cho v t li u nh ng u i m n i b t so v i v t li uậ ệ đ ạ ậ ệ ữ ư đ ể ổ ậ ớ ậ ệtruy n th ng ề ố Độ ề b n riêng cao - mô un n h i cao, tû tr ng th p n nhđ đà ồ ọ ấ ổ địtính ch t trong nhi u môi tr ng hoá ch t, ch ng m i mòn t t ấ ề ườ ấ ố à ố

V n t p trung nghiên c u l kh o sát nh h ng c a m t s ch t nấ đề ậ ứ à ả ả ưở ủ ộ ố ấ độ

ch y u l Oxyt k m, Bazit v Oxyt Magie n t nh ch t c lý c a v t li u maủ ế à ẽ à đế ĩ ấ ơ ủ ậ ệsát Phân tích a ra đư được tû l t i u c a chúng trong t h p v t li u.ệ ố ư ủ ổ ợ ậ ệ

1

Nh n xét: ậ

- N u t ng h m l ng c a b t axit magie - oxyt k m thì m i mònế ă à ượ ủ ộ ẽ độ àlúc u gi m xu ng sau ó t ng lên n u k t h p a b t Barit v o thì m iđầ ả ố đ ă ế ế ợ đư ộ à độ àmòn t ng lên rõ r t.ă ệ

- Khi h m l ng cao su a v o t h p n 15% thì m i mòn t ngà ượ đư à ổ ợ đế độ à ălên không áng k , sau ó t ng m nh.đ ể đ ă ạ

- H m l ng b t cao su v oxyt k m t ng c ng thì h s ma sát c a tà ượ ộ à ẽ ă ườ ệ ố ủ ổ

h p v t li u c ng t ng theo M c l m t ng h s ma sát c a t h p v t li uợ ậ ệ ũ ă ứ độ à ă ệ ố ủ ổ ợ ậ ệ

có ch a b t cao su nhanh h n m c t ng c a t h p có ch a b t oxyt k m.ứ ộ ơ ứ độ ă ủ ổ ợ ứ ộ ẽ

V i b t oxyt magie v b t Barit có l m gi m h s ma sát nh không áng k ớ ộ à ộ à ả ệ ố ỏ đ Ĩ

Qua ó cho th y các b t n cao su - oxyt magie, oxyt k m v i nh ngđ ấ ộ độ ẽ ớ ữ

4- Birit

0

Hình 1.4: ảnh h ng c a b t n n h s ma sát c a v t li u ưở ủ ộ độ đế ệ ố ủ ậ ệ

v t li u B t Barit trong t h p v t li u không nh h ng nhi u n c lý tínhậ ệ ộ ổ ợ ậ ệ ả ưở ề đế ơ

c a v t li u t h p.ủ ậ ệ ổ ợ

ch ươ ng Iv Nghiên c u s l c gu c phanh xe l a ch t o ứ ơ ượ ố ử ế ạ

*Đặc bi t l m t ng kh n ng ch ng m i mòn : th ng l m h m l ng ệ à ă ả ă ố à ườ à à ượ

có t 0,1 ừ ÷ 0,2% Khi c n t ng kh n ng ch ng m i mòn có th t ng P lên nầ ă ả ă ố à ể ă đế0,5% C ng c n l u ý n u t ng quá nhi u thì v t li u tr nên giòn v c ng ũ ầ ư ế ă ề ậ ệ ở à ứ

* L u hu nh : l nguyên t c n tr r t m nh vi c graphit hoá, l m x u ư ỳ à ố ả ở ấ ạ ệ à ấ

Th nh ph n gang úc gu c hãm à ầ đ ố Độ

c n ứ g

G Ghi chú

D i à R ng ộ D yầ C Mn Si P S

190-200 Cøng,CRòn có gân, có