Abstract (ukr):
Визначено показники пружності та статичної міцності гумових сумішей, що
застосовуються у пневматичних шинах, та закономірності їх зміни внаслідок старіння.
Дослідження проводяться експериментально з плоскими зразками на розтяг до руйнування та з
циклічним завданням деформацій, що дозволили проаналізувати їх гіперпружну поведінку на
малих та помірних деформаціях. Дослідження проводились зі зразками матеріалу до та після їх
старіння, яке задавалось штучно шляхом тривалої витримки зразків в термокамері за фіксованої
підвищеної температури. Проведено порівняльний аналіз зміни параметрів кривих деформації
зразків гуми каркасу (брекеру) пневматичних шин з часом внаслідок старіння, який показує, що
старіння суттєво зменшує максимальні деформації на розрив та підвищує жорсткість
матеріалу. Запропоновано лінійну залежність для апроксимації зміни характеристик
жорсткості (початкового модуля пружності та другого параметра моделі Муні–Рівліна) від
часу. Окремо також представлено гіперболічну залежність для опису зменшення у часі
показників міцності матеріалу, що викликані внаслідок його старіння.
Abstract (eng):
The paper defines parameters of the elasticity and static strength of the rubber mixture for matrix of pneumatic tire's carcass (belt) layers and the regularity of their changes due to aging. The research was conducted experimentally using a modern measuring system. Tests have been carried out with flat specimens on static and cyclic tensile deformation in a displacement control condition.
The aging of samples was gained artificially using the procedure of thermal prolonged exposure in a heat chamber at a fixed temperature. Based on the recommendations given in the literature, the samples were kept for 6 days at 80 °C that corresponds to the natural aging of this material at a room temperature during the 2 years.
Comparative analysis of loading curves obtained for samples of the material before and after artificial aging shows, that aging significantly reduces the ultimate strains and stresses as well as magnified the moduli of elasticity, i.e. the stiffness of the material. The paper also proposed to use a linear and hyperbolic relation for the approximations of the changes in the stiffness and strength parameters over a time due to aging.