nghiên cứu nâng cao tuổi thọ của mặt lốp ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HÀ NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA MẶT LỐP Ô TÔ NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -o0o LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HÀ NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA MẶT LỐP Ô TÔ NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG TRỌNG BÁ TP Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2013 LÝ LỊCH KHOA HỌC (Dùng cho nghiên cứu sinh & học viên cao học) I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ tên: NGUYỄN VĂN HÀ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 09/01/1985 Nơi sinh: Nghệ An Quê quán: Nghệ An Dân tộc: Kinh Địa liên lạc: 49/7, KP 2, P Long Bình, Tp Biên Hòa, T Đồng Nai E-mail: vanhakcn@yahoo.com ĐT: 0973768897 II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 09/2004 đến 05/2009 Nơi học: Đại Học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ Thuật Công Nghiệp Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: “Mô hình động với hệ thống đánh lửa dùng cảm biến Hall” Nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Đại Học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: Nguyễn Tấn Lộc Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 03/2011 đến 03/2013 Nơi học: Đại Học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Ngành học: Công nghệ chế tạo máy Tên luận văn: “NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA MẶT LỐP Ô TÔ” Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 04/2013 trường Đại Học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: PGS.TS HOÀNG TRỌNG BÁ III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC : Thời gian Từ 03/2009 đến Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Sở Khoa học Công nghệ Chuyên viên phòng đo Đồng Nai kiểm Ngày tháng 04 năm 2013 Ngƣời khai ký tên Nguyễn Văn Hà i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu tôi, thực sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức kinh điển thực thí nghiệm hướng dẫn khoa học Thầy PGS.TS Hoàng Trọng Bá Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 04 năm 2013 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Hà ii LỜI CẢM ƠN Qua thời gian thực luận văn: “Nghiên cứu nâng cao tuổi thọ mặt lốp ô tô”, nỗ lực thân, nhận khích lệ nhiều từ gia đình, nhà trường, thầy, cô bạn bè Để tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, trước tiên xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS Hoàng Trọng Bá, thầy dành nhiều thời gian, tâm huyết, nhiệt tình hướng dẫn, định hướng, góp ý động viên suốt trình thực luận văn Cảm ơn quý thầy, cô giáo trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức tảng chuyên môn cho thời gian qua Cảm ơn quý thầy, cô giáo khoa khí chế tạo máy tạo điều kiện thuận lợi cho trình làm đến hoàn thành Cán bộ, công nhân viên phòng thí nghiệm xí nghiệp liên hợp Z751 hướng dẫn trình thực thí nghiệm Thầy PGS.TS Lê Hiếu Giang Thầy PGS TS Trương Ngọc Thục bỏ thời gian, công sức để phản biện đóng góp ý kiến cho luận văn hoàn thiện Cảm ơn gia đình, bạn bè, người bên động viên giúp đỡ trình học tập thực luận văn Và cuối xin gởi lời chúc sức khỏe, hạnh phúc thành công đến quý thầy cô, người thân, bạn bè đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Tp.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 04 năm 2013 iii TÓM TẮT Trong thực tế, trình sử dụng lốp xe ô tô ảnh hưởng nhiều yếu tố khác như: môi trường khí hậu, chất lượng mặt đường xấu, việc sử dụng xe ô tô không quy định chạy với tốc độ cao, tải sử dụng không với yêu cầu nhà sản xuất làm cho lốp xe mau hư hỏng đặc biệt phần mặt lốp nhanh bị mài mòn Luận văn “nghiên cứu nâng cao tuổi thọ mặt lốp ô tô” thực nhằm mục đích khảo sát ảnh hưởng thành phần đến tính chất mặt lốp, xác định hàm lượng cao su Butadien (KBR-01) hàm lượng chất độn (than đen N220) thích hợp để có tính đáp ứng yêu cầu hỗn hợp mặt lốp ô tô, xây dựng công thức hỗn hợp cao su mặt lốp đáp ứng yêu cầu đề ra: độ mài mòn, khả kháng kéo, độ cứng tốt Trên sở nghiên cứu thành phần hỗn hợp cao su xác định thành phần ảnh hưởng lớn đến tính cao su Bằng qui hoạch thực nghiệm xác định hàm lượng cao su hàm lượng chất độn thích hợp từ xây dựng công thức hỗn hợp cao su mặt lốp ô tô đáp ứng yêu cầu tính Kết thực nghiệm cho thấy để đảm bảo lốp làm việc ổn định, tăng tuổi thọ nên chọn hàm lượng cao su Butadien khoảng từ 20 – 30 % khối lượng, hàm lượng than N220 khoảng từ 40 – 60 % khối lượng Để thực công việc trên, nghiên cứu, giải vấn đề có liên quan trình bày chương luận văn sau: Chƣơng 1: Tổng quan Từ công trình nghiên cứu có nước nước, tóm tắt thành tựu đạt tồn liên quan đến đề tài luận văn Trên sở đó, trình bày ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết Giới thiệu qui trình sản xuất lốp ô tô thực tế, bước sản xuất lốp ô tô cách tổng quát Tính chất hóa lý loại cao su phụ gia có thành phần cao su iv Chƣơng 3: Nghiên cứu thực nghiệm kết Giới thiệu dụng cụ, thiết bị dùng trình thực nghiệm: đo độ cứng, đo độ mài mòn độ kháng kéo Qui hoạch khảo nghiệm vật liệu cao su cán luyện từ đơn pha chế Kết nghiên cứu rút qui luật chung Chƣơng 4: Kết luận hƣớng phát triển Từ kết thu được, đưa kết luận đề xuất hướng phát triển đề tài v SUMMARY There are variety of factors affecting the process of using car tires like environment, climate, bad road quality, speeding, overweighing,… All of these make tires become torn quickly, especially the fact that the tire surface wears out quickly The thesis “The research to enhance the life of car tire surface” is carried out with the purpose of identifying the impact of components to the tire surface nature This is also to identify the suitable content of rubber Butadien (KBR-01) and fillers (carbon black N220) From that point, we can have good-quality mixtures of tire surface, as well as build up the formula of mixtures for tire surface to meet requirements of wearing, tensile strength, and the good stiffness By using experiments to identify suitable rubber content and filler content, the author also builds up the formula of mixtures of tire surface to meet requirements of mechanical properties The experiments proves that content rubber Butadien (KBR- 01) of 20- 30% weight, carbon black content of 40-60% weight will ensure the stability and life for tires vi MỤC LỤC Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Summary vi Mục lục vii Danh sách chữ viết tắt kí hiệu viii Danh mục bảng ix Danh mục hình xii Đặt vấn đề xiii CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài: 1.2 Các nghiên cứu nước: 1.2.1 Các nghiên cứu nước 1.2.2 Các nghiên cứu nước 1.3 Luận điểm đề tài 1.4 Mục tiêu nghiên cứu: .2 1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu giới hạn đề tài 1.6 Phương pháp nghiên cứu .3 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan lốp ô tô 2.1.1 Lịch sử phát triển lốp ô tô 2.1.2 Tình hình sản xuất lốp xe ô tô Việt Nam 2.1.3 Phân loại lốp ô tô: 2.1.4 Cấu tạo chức thành phần lốp 2.2 Cao su thiên nhiên 2.2.1 Trạng thái thiên nhiên .7 vii 2.2.2 Tính chất lý hóa ứng dụng cao su thiên nhiên .8 2.2.3 Ứng dụng cao su thiên nhiên 11 2.3 Cao su Butadien (BR) 12 2.3.1 Cấu tạo phương pháp sản xuất 12 2.3.2 Tính chất ứng dụng cao su Butadien 12 2.4 Cao su Styren-Butadien (SBR) .14 2.4.1 2.5 Tính công nghệ ứng dụng cao su SBR .14 Cao su Nitril (NBR) 15 2.5.1 Tính học .15 2.5.2 Ứng dụng 15 2.6 Các chất phụ gia cao su 15 2.6.1 Chất độn 15 2.6.2 Chất lưu hóa cao su .21 2.6.3 Chất xúc tiến 22 2.6.4 Chất trợ xúc tiến 24 2.6.5 Chất phòng lão 25 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 27 3.1 Nội dung nghiên cứu 27 3.2 Chế tạo mẫu thử nghiệm 28 3.3 Thiết bị nghiên cứu 30 3.3.1 Máy cán luyện cao su .30 3.3.2 Máy ép lưu hóa khuôn .31 3.3.3 Máy đo độ mài mòn Akron: .32 3.3.4 Thiết bị đo độ cứng 34 3.3.5 Máy đo cường lực 34 3.3.6 Cân điện tử: 36 3.4 Khảo sát ảnh hưởng cao su Butadien thành phần cao su 36 3.5 Khảo sát ảnh hưởng than thành phần cao su .42 3.6 Qui hoạch thực nghiệm 47 viii Bƣớc 4:Tối ƣu hóa leo dốc để tìm giá trị 𝐙𝐦𝐚𝐱 Từ mức sở Zj0 , phương trình hồi quy tuyến tính hàm mục tiêu độ dãn dài tính bước chuyển động δj j = 1, 2, cho yếu tố Kết ghi bảng sau: Chọn bước chuyển động yếu tố: Chọn δ2 = −1 Tính bước chuyển động yếu tố lại: δ1 = δ2 b1 ∆1 −1211.8 = −1 = −1.74 b2 ∆2 −698.4 Bảng 3.30 Thiết kế thí nghiệm leo dốc thay đổi độ dãn dài Các yếu tố ảnh hưởng Các mức Z1 Z2 Mức cở sở 30 40 Khoảng biến thiên (∆j ) 20 20 Hệ số bj -60.59 -34.92 bj ∆j -1211.8 -698.4 -1.74 -1 -2 -1 Bước chuyển động (δj ) Làm tròn Chuyển phƣơng trình mã hóa phƣơng trình hàm thực: xJ = Z J −Z 0J ∆Z J thay vào z = 476.22 − 60.59x1 − 34.92x2 Vậy phương trình hàm thực là: z = 636.945 − 3.0295z1 − 1.746z2 Tổ chức thí nghiệm leo dốc: Kết thực nghiệm tối ưu trình bày bảng sau: 64 Bảng 3.31 Kết thí nghiệm leo dốc thay đổi độ dãn dài Yếu tố TN Z1 Z2 Hàm lượng Hàm lượng Giá trị hàm hồi quy theo tính toán (%) KBR-01 than N220 z = 636.945 − 3.0295z1 − 1.746z2 (% khối (% khối lượng) lượng) 30 40 476.22 28 39 484.03 26 38 491.83 24 37 499.64 22 36 507.44 20 35 515.25 30 40 476.22 28 39 484.03 Kết leo dốc theo hướng leo dốc bảng Chúng nhận thấy kết thí nghiệm tốt thí nghiệm thứ Với hàm lượng cao su tổng hợp (KBR-01) 20 % khối lượng hàm lượng than N220 35 % khối lượng thu phần trăm độ dãn dài: 515.25 % 3.6.1.3.2 Ảnh hƣởng yếu tố đến độ bền kéo Bảng 3.32 Kết đo độ bền kéo qui hoạch thực nghiệm Các yếu tố theo tỉ lệ xích tự nhiên Các yếu tố hệ tọa độ mã hóa Kháng kéo STT 𝐳𝟏 (KBR01) 𝐳𝟐 (N220) x0 x1 x2 x1.x2 TN 11 10 20 + _ _ + Độ bền kéo (MPa) 1817.60 TN 12 10 60 + _ + _ 1892.15 TN 13 50 20 + + _ _ 1651.34 TN 14 50 60 + + + + 1712.27 TN 15 30 40 + + + + 1650.07 TN 16 30 40 + + + + 1622.35 TN 17 30 40 + + + + 1630.31 65 Bƣớc 1: Tính toán hệ số hồi quy bi = 4 x1i y1i i=1 b0 = 1768.34 b1 = −86.54 b2 = 33.87 b3 = −3.41 => z = 1768.34 − 86.54x1 + 33.87x2 −3.41x1 x2 Để kiểm định ý nghĩa hệ số hồi quy tương thích phương trình hồi quy với thực nghiệm ta phải làm thêm thí nghiệm tâm phương án để xác định phương sai tái Kết thí nghiệm tâm: Bảng 3.33 Kết thí nghiệm độ bền kéo tâm của mặt lốp ô tô TT Zu0 1650.07 1622.35 1630.31 Sth = m−1 Z0 1634.2 Zu0 − Z0 Zu0 − Z 15.83 250.59 -11.89 141.37 -3.93 15.44 Zu0 − Z0 407.4 m Zi0 − Z0 i=1 Sth = 203.7→ Sth = 14.27 Bƣớc 2: Kiểm định mức ý nghĩa hệ số b phƣơng trình hồi quy: Việc kiểm nghiệm hệ số hồi quy thực theo tiêu chuẩn Student: tj = bj sb j , Sb j = S th N = 14.27 = 7.135 bj hệ số thứ j phương trình hồi quy sb j độ lệnh hệ số bj 66 b0 = 1768.34 b1 = −86.54 b2 = 33.87 b3 = −3.41 t =247.84 t1 = 12.13 t = 4.75 t = 0.48 So sánh t j với t p f Trong t p f chuẩn student tra bảng theo độ tin cậy p = 0.05 bậc tự =2 t 0.05 = 4.3 Nếu t j > t p f hệ số bj có nghĩa Nếu t j < t p f hệ số bj bị loại khỏi phương trình Ta có phương trình hồi quy: z = 1768.34 − 86.54x1 + 33.87x2 Bƣớc 3: Kiểm định tƣơng thích phƣơng trình theo tiêu chuẩn Fisher Kiểm định phương trình hồi quy tương thích phương trình hồi quy với thực nghiệm ta phải tìm phương sai tái sth Tiêu chuẩn Fisher: Sdư F= Sth Sdư = N i=1 Zi − Zi N−L Với: N số thí nghiệm L số hệ số có nghĩa phương trình hồi quy Bảng 3.34 Bảng kiểm định độ bền kéo theo tiêu chuẩn Fisher TT ZL Zi Zi − ZL Zi − ZL 1821.01 1650.07 -3.40 11.59 1888.75 1622.35 3.40 11.59 1647.94 1630.31 3.40 11.59 1715.68 1650.07 -3.41 11.59 Tổng 46.38 67 2 Sdư = N i=1 Zi − Zi N−L = 46.38 = 46.38 4−3 Sd2 46.38 F= = = 0.23 Sth 203.7 Tra bảng phân bố Fisher với p = 0.05, f1 = N − L = , f2 = ta có: F1−p = F0.95 1,2 = 18.2 Do F < F 1−p f1, f2 = 18.2 Vậy phương trình hồi quy tương thích với thực nghiệm Bƣớc 4:Tối ƣu hóa leo dốc để tìm giá trị 𝐙𝐦𝐚𝐱 Từ mức sở Zj0 , phương trình hồi quy tuyến tính hàm mục tiêu độ bền kéo tính bước chuyển động δj j = 1, 2, cho yếu tố Kết ghi bảng sau: Chọn bước chuyển động yếu tố: Chọn δ1 = −2 Tính bước chuyển động yếu tố lại: δ2 = δ1 b2 ∆2 677.4 = −2 = 0.78 b1 ∆1 −1730.8 Bảng 3.35 Thiết kế thí nghiệm leo dốc thay đổi độ bền kéo mặt lốp ô tô Các yếu tố ảnh hưởng Các mức Z1 Z2 Mức cở sở 30 40 Khoảng biến thiên (∆j ) 20 20 Hệ số bj -86.54 33.87 bj ∆j -1730.8 677.4 Bước chuyển động (δj ) -2 0.78 Làm tròn -2 68 Chuyển phƣơng trình mã hóa phƣơng trình hàm thực: xJ = Z J −Z 0J ∆Z J thay vào z = 1768.34 − 86.54x1 + 33.87x2 Vậy phương trình hàm thực là: z = 1830.41 − 4.327z1 + 1.6935z2 Tổ chức thí nghiệm leo dốc: Kết thực nghiệm tối ưu trình bày bảng sau: Bảng 3.36 Kết thí nghiệm leo dốc thay đổi độ bền kéo mặt lốp ô tô Yếu Z1 Z2 Hàm Hàm lượng lượng than KBR-01 N220 (% khối (% khối lượng) lượng) 30 40 1768.3 28 41 1778.7 26 42 1789.0 24 43 1799.4 22 44 1809.7 20 45 1820.1 30 40 1768.3 28 41 1778.7 tố TN Giá trị hàm hồi quy theo tính toán (MPa) z = 1830.41 − 4.327z1 + 1.6935z2 Kết leo dốc theo hướng leo dốc bảng Chúng nhận thấy kết thí nghiệm tốt thí nghiệm thứ Với hàm lượng cao su tổng hợp KBR-01 20 % khối lượng, hàm lượng than N220 45 % khối lượng thu độ bền kéo: 1820.1 MPa 69 3.6.1.3.3 Ảnh hƣởng yếu tố đến Modun 300 (M300) Bảng 3.37 Kết đo độ M300 qui hoạch thực nghiệm Các yếu tố theo tỉ lệ xích Các yếu tố hệ tự nhiên tọa độ mã hóa 𝐳𝟏 STT (KBR01) 𝐳𝟐 (N220) x0 x1 x2 x1.x2 Kháng kéo M300 (MPa) TN 11 10 20 + _ _ + 1119.47 TN 12 10 60 + _ + _ 1223.57 TN 13 50 20 + + _ _ 1005.22 TN 14 50 60 + + + + 1072.46 TN 15 30 40 + + + + 1142.27 TN 16 30 40 + + + + 1159.54 TN 17 30 40 + + + + 1139.68 Bƣớc 1: Tính toán hệ số hồi quy bi = 4 x1i y1i i=1 b0 = 1105.18 b1 = −66.34 b2 = 42.84 b3 = −9.21 => z = 1105.18 − 66.34x1 + 42.84x2 −9.21x1 x2 Để kiểm định ý nghĩa hệ số hồi quy tương thích phương trình hồi quy với thực nghiệm ta phải làm thêm thí nghiệm tâm phương án để xác định phương sai tái 70 Kết thí nghiệm tâm: Bảng 3.38 Kết thí nghiệm Modun 300 tâm mặt lốp ô tô TT Zu0 1142.27 1159.54 1139.68 Sth = m−1 Z0 1147.16 Zu0 − Z0 Zu0 − Z -4.89 23.91 12.38 153.26 -7.48 55.95 Zu0 − Z0 233.12 m Zi0 − Z0 i=1 Sth = 116.56→ Sth = 10.8 Bƣớc 2: Kiểm định mức ý nghĩa hệ số b phƣơng trình hồi quy: Việc kiểm nghiệm hệ số hồi quy thực theo tiêu chuẩn Student: tj = bj sb j , Sb j = S th N = 10.8 = 5.4 bj hệ số thứ j phương trình hồi quy sb j độ lệnh hệ số bj b0 = 1105.18 b1 = −66.34 b2 = 42.84 b3 = −9.22 t =204.66 t1 = 12.29 t = 7.93 t = 1.71 So sánh t j với t p f Trong t p f chuẩn student tra bảng theo độ tin cậy p = 0.05 bậc tự =2 t 0.05 = 4.3 Nếu t j > t p f hệ số bj có nghĩa Nếu t j < t p f hệ số bj bị loại khỏi phương trình Ta có phương trình hồi quy: z = 1105.18 − 66.34x1 + 42.84x2 71 Bƣớc 3: Kiểm định tƣơng thích phƣơng trình theo tiêu chuẩn Fisher Kiểm định phương trình hồi quy tương thích phương trình hồi quy với thực nghiệm ta phải tìm phương sai tái sth Tiêu chuẩn Fisher: Sdư F= Sth Sdư = N i=1 Zi − Zi N−L Với: N số thí nghiệm L số hệ số có nghĩa phương trình hồi quy Bảng 3.39 Bảng kiểm định Modun 300 theo tiêu chuẩn Fisher TT ZL Zi Zi − ZL Zi − ZL 1128.68 1119.47 -9.21 84.82 1214.36 1223.57 9.21 84.82 996.00 1005.22 9.22 85.01 1081.68 1072.46 -9.22 85.01 Tổng Sdư = 339.66 N i=1 Zi − Zi N−L F= = 339.66 = 339.66 4−3 Sd2 339.66 = 2.91 = 116.56 Sth Tra bảng phân bố Fisher với p = 0.05, f1 = N − L = , f2 = ta có: F1−p = F0.95 1,2 = 18.2 Do F < F 1−p f1, f2 = 18.2 Vậy phương trình hồi quy tương thích với thực nghiệm 72 Bƣớc 4:Tối ƣu hóa leo dốc để tìm giá trị 𝐙𝐦𝐚𝐱 Từ mức sở Zj0 , phương trình hồi quy tuyến tính hàm mục tiêu Modun 300 tính bước chuyển động δj j = 1, 2, cho yếu tố Kết ghi bảng sau: Chọn bước chuyển động yếu tố: Chọn δ2 = Tính bước chuyển động yếu tố lại: δ1 = δ2 b1 ∆1 −1326.8 =1 = −1.55 b2 ∆2 856.8 Bảng 3.40 Thiết kế thí nghiệm leo dốc thay đổi modun 300 Các yếu tố ảnh hưởng Các mức Z1 Z2 Mức cở sở 30 40 Khoảng biến thiên (∆j ) 20 20 Hệ số bj -66.34 42.84 bj ∆j -1326.8 856.8 -1.55 -2 Bước chuyển động (δj ) Làm tròn Chuyển phƣơng trình mã hóa phƣơng trình hàm thực: xJ = Z J −Z 0J ∆Z J thay vào z = 1105.18 − 66.34x1 + 42.84x2 Vậy phương trình hàm thực là: z = 1119.01 − 3.317z1 + 2.142z2 73 Tổ chức thí nghiệm leo dốc: Kết thực nghiệm tối ưu trình bày bảng sau: Bảng 3.41 Kết thí nghiệm leo dốc thay đổi Modun 300 Yếu tố Z1 Hàm lượng KBR-01 (% khối lượng) Z2 Hàm lượng than N220 (% khối lượng) Giá trị hàm hồi quy theo tính toán (MPa) z = 1119.01 − 3.317z1 + 2.142z2 30 40 1105.18 28 41 1113.96 26 42 1122.73 24 43 1131.51 22 44 1140.28 20 45 1149.06 30 40 1105.18 28 41 1113.96 TN Kết leo dốc theo hướng leo dốc bảng Chúng nhận thấy kết thí nghiệm tốt thí nghiệm thứ Với hàm lượng cao su tổng hợp KBR-01 20 % khối lượng, hàm lượng than N220 45 % khối lượng thu Modun 300: 1149.06 MPa Kết luận: Từ kết quy hoạch thực nghiệm ta có kết tiêu lý sau: Thành phần Cao su thiên nhiên Cao su tổng hợp TT SVR-10L KBR-01 (% khối lƣợng) (% khối lƣợng) N220 (% khối lƣợng) Chỉ tiêu lý Kết 80 20 45 Mài mòn (cm3/1.61km) 0.30 78 22 60 Độ cứng (Shore A) 78 80 20 35 Độ dãn dài (%) 515.25 80 20 45 Độ bền kéo đứt (MPa) 1820.08 80 20 45 Modun 300 (MPa) 1149.06 74 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận Luận văn nghiên cứu thiết lập công thức hỗn hợp cao su nhằm nâng cao tuổi thọ mặt lốp Khảo sát ảnh hưởng thành phần đến tính chất mặt lốp sau tiến hành tối ưu hóa thực nghiệm để chọn công thức pha chế Luận văn đạt kết theo yêu cầu đề sau:  Độ mài mòn: 0.3 cm3/1.61 km  Độ cứng: 78 Shore A  Độ dãn dài: 515.25 %  Độ bền kéo đứt: 1820.08 MPa  Modun 300: 1149.06 MPa Xác định hàm lượng cao su Butadien (KBR-01) hàm lượng chất độn than (N220) thích hợp để có tính đáp ứng yêu cầu hỗn hợp mặt lốp ô tô Xây dựng công thức hỗn hợp cao su mặt lốp có tính chất ưu việt như: khả chịu mài mòn tốt, khả kháng kéo độ cứng cao Với phân tích nêu nhằm đảm bảo lốp làm việc ổn định, chọn thành phần hỗn hợp là:  Cao su Butadien (KBR-01): 20 % khối lượng  Than (N220): 45 % khối lượng 75 Công thức pha chế hỗn hợp mặt lốp ô tô Thành phần TT Phần khối lƣợng (%) Cao su thiên nhiên SVR-10L 80 Cao su tổng hợp KBR-01 20 Than N220 45 Silica 10 Axit stearic Oxyt kẽm Canxicabonat 10 Parafin Dầu DOP 10 Xúc tiến DM 11 Phòng lão RD 1.5 12 Xúc tiến TMTD 1.5 13 Fe2O3 14 Chống tự lưu CTP 0.5 15 Lưu huỳnh 1.5 4.2 Hƣớng phát triển đề tài Nghiên cứu chất lượng mặt lốp ô tô trình phức tạp chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố thành phần hỗn hợp cao su nên tương lai có nhiều nghiên cứu lốp ô tô đặc biệt phần mặt lốp Trong giới hạn đề tài, nghiên cứu tiêu lý ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ mặt lốp Vì vậy, đề xuất đề tài phát triển theo hướng sau:  Nghiên cứu thêm vài tiêu lý cao su như: độ kháng xé, độ nhớt, hệ số lão hóa, độ bám dính cao su vải mành  Nghiên cứu thêm mặt lốp ô tô dùng cho loại xe khác 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Phú Trù, Kỹ thuật chế biến gia công cao su, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội, 1995 [2] Nguyễn Hữu Trí, Khoa học kỹ thuật công nghệ cao su thiên nhiên, Công ty cổ phần cao su Sài Gòn-Kimdan, 2001 [3] KS.Nguyễn Xuân Hiền, Công nghệ học cao su, Trung tâm dạy nghề quận Tp HCM, 1987 [4] Phạm Minh Hải, Vật liệu dẻo: tính chất công nghệ gia công, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1991 [5] Công nghệ cao su, Trường Đại học Nông Lâm TPHCM [6] PGS TS Hoàng Trọng Bá, Vật liệu phi kim loại, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2007 [7] PGS TS Hoàng Trọng Bá, Sử dụng vật liệu phi kim loại ngành khí, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1998 [8] Nguyễn Thị Huệ Trang, Nghiên cứu thiết lập công thức hỗn hợp cao su cải thiện chất lượng hông lốp ô tô, Luận văn Thạc sĩ, 2008 [8] PGS TS Phùng Rân, Qui hoạch thực nghiệm ứng dụng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM, 2006 [9] Giang Thị Kim Liên, Các phương pháp thống kê xử lý số liệu thực nghiệm, Đại học Đà Nẵng, 2009 [10] Nguyễn Cảnh, Qui hoạch thực nghiệm, Trường Đại học Bách Khoa TP HCM, 2004 [11] Cao su thiên nhiên SVR – Quy định kỹ thuật TCVN 3769-2004 [12] Andrew Ciesielski, An Introduction To Rubber Technology, Rapra Technology Limited, 1999, UK 77 [...]... cao su của mặt lốp có yêu cầu đặc trưng như: có khả năng chịu mài mòn, độ cứng cao và khả năng kháng kéo tốt; Hỗn hợp cao su mặt lốp khi bị hỏng có thể đắp lại tuy nhiên mặt lốp sau khi đắp có tuổi thọ không cao Đề tài này tiến hành nghiên cứu nâng cao tuổi thọ của mặt lốp ô tô nhằm cải thiện chất lượng mặt lốp ô tô để khắc phục những khuyết điểm trên đây của mặt lốp, kéo dài thời gian làm việc của. .. là cao su vẫn giữ được thế mạnh của nó Các sản phẩm được chế tạo từ cao su rất đa dạng trong đó có lốp ô tô tuy nhiên chất lượng của lốp ô tô chưa đáp ứng được yêu cầu về cơ lý, đặc biệt là phần mặt lốp ô tô nhanh bị mài mòn, bị nứt cho nên việc nghiên cứu nâng cao tuổi thọ của mặt lốp ô tô là một vấn đề cần thiết 1.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc: 1.2.1 Các nghiên cứu trong nƣớc  Nghiên cứu. .. Nghiên cứu thiết lập công thức hỗn hợp cao su cải thiện chất lượng hông lốp ô tô của Thạc sĩ Nguyễn Thị Huệ Trang đã nghiên cứu xây dựng công thức hỗn hợp cao su làm hông lốp ô tô nhằm hạn chế những khuyết điểm của hông lốp như: hay bị nứt, phồng rộp và nóng mềm  Công trình nghiên cứu, thiết kế công nghệ sản xuất lốp tô radian của Công ty Công nghiệp Cao su Miền Nam (CASUMINA) Thân lốp radian bao gồm... của đề tài: Do lốp ô tô có nhiều thành phần cấu tạo khác nhau nên người nghiên cứu tập trung nghiên cứu thực nghiệm lớp mặt lốp ô tô dùng cho xe tải Cụ thể nghiên cứu các chỉ tiêu cơ lý ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ của mặt lốp như: độ mài mòn, độ cứng, khả năng kháng kéo 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm để khảo sát các nhân tố ảnh hưởng đến cơ lý của cao su mặt lốp ô tô. .. trình sử dụng lốp xe ô tô hiện nay do ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau như: môi trường khí hậu, chất lượng mặt đường xấu, việc sử dụng xe ô tô không đúng quy định như chạy với tốc độ cao, tải sử dụng không đúng với yêu cầu của nhà sản xuất làm cho lốp xe mau hư hỏng đặc biệt là phần mặt lốp nhanh bị mài mòn Một lốp xe ô tô gồm có năm phần chính: mặt lốp, hông lốp, khung lốp, tanh lốp và tầng hoãn xung... các chỉ tiêu cơ lý của mặt lốp ô tô khi thay đổi hàm lượng cao su và hàm lượng chất độn như: độ mài mòn, độ cứng, khả năng kháng kéo 1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu và giới hạn đề tài Để nâng cao tuổi thọ của lốp ô tô ta cần xác định trong các thành phần của hỗn hợp cao su thì thành phần nào ảnh hưởng lớn nhất đến cơ lý của cao su từ đó ta 2 thay đổi các thành phần tối ưu trong hỗn hợp cao su Tiến hành đúc... leo dốc độ mài mòn của mặt lốp ô tô .56 Bảng 3.22 Kết quả đo độ cứng qui hoạch thực nghiệm 56 Bảng 3.23 Kết quả thí nghiệm độ cứng tại tâm của mặt lốp .57 Bảng 3.24 Bảng kiểm định độ cứng theo tiêu chuẩn Fisher .58 Bảng 3.25 Thiết kế thí nghiệm leo dốc sự thay đổi độ cứng của mặt lốp ô tô 59 Bảng 3.26 Kết quả thí nghiệm leo dốc sự thay đổi độ cứng của mặt lốp ô tô 60 Bảng 3.27 Kết... tốt, bám đường tốt, độ bền cơ học cao để bảo vệ thân lốp khỏi các tác dụng cơ học - Hông lốp: là phần cao su bao bọc ngoài, nằm giữa vùng vai và gót lốp của hông lốp là phần chống đỡ của mặt lốp, bảo vệ cho thành thân lốp, giảm mức độ xóc khi chạy Tùy từng quy cách mà phần hông lốp có chiều dày từ 3-7 mm Không giống như cao su mặt lốp, trong quá trình làm việc hông lốp bị biến dạng uốn gấp là chính... lớn Năm 2005 công ty Michelin công bố và chạy thử nghiệm loại lốp mới được đặt tên là Tweel không sử dụng hơi 2.1.2 Tình hình sản xuất lốp xe ô tô tại Việt Nam Hiện nay thị trường ô tô Việt Nam có khoảng 20 nhãn hiệu lốp xe, chiếm ưu thế là ba công ty thuộc tổng công ty hóa chất Việt Nam: Công ty cổ phần công nghiệp cao su Miền Nam, Công ty cổ phần cao su Đà Nẵng, công ty cao su Sao Vàng và các nhãn hiệu... ô tô, lốp ô tô có mặt nhẵn không có hoa lốp không đủ để đảm bảo yêu cầu chống trượt tốt nên người ta nghĩ đến hoa lốp với các kiểu hoa khác nhau chạy như ngày nay Vào cuối những năm 1920 của thế kỷ XX người ta bắt đầu nghiên cứu sản xuất loại lốp có lưới thép Công ty Michelin đã phát minh ra lốp radian bố thép vào những năm 1946 Loại lốp này dùng cho các xe chuyên dùng cần tải trọng lớn Năm 2005 công